A calor xerada polos equipos electrónicos durante o funcionamento fai que a temperatura interna do equipo aumente rapidamente. Se a calor non se disipa a tempo, o equipo seguirá quentándose, o dispositivo fallará debido ao superenriquecido e a fiabilidade do equipo electrónico diminuirá. Polo tanto, é moi importante disipar a calor á placa de circuíto.

Análise factorial do aumento da temperatura da placa de circuíto impreso

A causa directa do aumento da temperatura da tarxeta impresa débese á presenza de dispositivos de consumo de enerxía do circuíto, e os dispositivos electrónicos teñen un consumo de enerxía en diferentes graos e a intensidade da calor cambia co consumo de enerxía.

Dous fenómenos de aumento da temperatura en placas impresas:
(1) Aumento de temperatura local ou aumento de temperatura de gran área;
(2) Aumento de temperatura a curto prazo ou aumento de temperatura a longo prazo.

Ao analizar o consumo de enerxía térmica da PCB, xeralmente a partir dos seguintes aspectos.

Consumo de enerxía eléctrica
(1) Analizar o consumo de enerxía por unidade de área;
(2) Analiza a distribución do consumo de enerxía na placa de circuíto PCB.

2. A estrutura do encerado impreso
(1) O tamaño do taboleiro impreso;
(2) Material do cartón impreso.

3. Método de instalación do taboleiro impreso
(1) Método de instalación (como instalación vertical e instalación horizontal);
(2) Condición de selado e distancia da carcasa.

4. Radiación térmica
(1) Emisividade da superficie da tarxeta impresa;
(2) A diferenza de temperatura entre a tarxeta impresa e a superficie adxacente e a súa temperatura absoluta;

5. Condución da calor
(1) Instale o radiador;
(2) Condución doutras pezas estruturais da instalación.

6. Convección térmica
(1) Convección natural;
(2) Convección de arrefriamento forzado.

A análise dos factores anteriores do PCB é unha forma eficaz de resolver o aumento da temperatura da tarxeta impresa. Estes factores adoitan estar relacionados e dependentes nun produto e sistema. A maioría dos factores deben ser analizados segundo a situación real, só para unha situación real específica. Só nesta situación se poden calcular ou estimar correctamente os parámetros de aumento da temperatura e consumo de enerxía.

Método de refrixeración da placa de circuíto

1. Dispositivo de alta calor máis disipador de calor e placa de condución de calor
Cando algúns dispositivos no PCB xeran unha gran cantidade de calor (menos de 3), pódese engadir un disipador de calor ou tubo de calor ao dispositivo xerador de calor. Cando non se pode baixar a temperatura, pódese usar un disipador de calor cun ventilador para mellorar o efecto de disipación da calor. Cando hai máis dispositivos de calefacción (máis de 3), pódese utilizar unha gran tapa (placa) de disipación de calor. É un radiador especial personalizado segundo a posición e altura do dispositivo de calefacción na placa PCB ou nun radiador plano grande Recorta a altura dos diferentes compoñentes. Fixe a tapa de disipación de calor á superficie do compoñente e póñase en contacto con cada compoñente para disipar a calor. Non obstante, debido á escasa consistencia dos compoñentes durante a montaxe e a soldadura, o efecto de disipación da calor non é bo. Normalmente engádese unha almofada térmica de cambio de fase térmica suave na superficie do compoñente para mellorar o efecto de disipación da calor.

2. Disipación de calor a través da propia placa PCB
Na actualidade, as placas de PCB amplamente utilizadas son substratos de tea de vidro epoxi/cobre ou substratos de tea de vidro de resina fenólica, e utilízase unha pequena cantidade de placas de cobre a base de papel. Aínda que estes substratos teñen un excelente rendemento eléctrico e de procesamento, teñen unha mala disipación de calor. Como vía de disipación de calor para compoñentes que xeran alta calor, dificilmente se pode esperar que o propio PCB conduza a calor da resina do PCB, senón que disipe a calor da superficie do compoñente ao aire circundante. Non obstante, como os produtos electrónicos entraron na era da miniaturización dos compoñentes, a instalación de alta densidade e a montaxe de alta calor, non é suficiente confiar na superficie de compoñentes cunha superficie moi pequena para disipar a calor. Ao mesmo tempo, debido ao uso intensivo de compoñentes montados na superficie como QFP e BGA, a calor xerada polos compoñentes transfírese á placa PCB en grandes cantidades. Polo tanto, a mellor forma de resolver a disipación de calor é mellorar a capacidade de disipación de calor do propio PCB en contacto directo co elemento de calefacción. Conducir ou emitir.

3. Adopte un deseño de enrutamento razoable para lograr a disipación da calor
Debido a que a condutividade térmica da resina na folla é pobre e as liñas e buratos de folla de cobre son bos condutores da calor, mellorar a taxa residual da folla de cobre e aumentar os buracos de condución térmica son os principais medios de disipación da calor.
Para avaliar a capacidade de disipación de calor do PCB, é necesario calcular a condutividade térmica equivalente (nove eq) do material composto composto por varios materiais con diferentes coeficientes de condutividade térmica: o substrato illante para o PCB.

4. Para equipos que usan refrixeración por aire de convección libre, é mellor dispor os circuítos integrados (ou outros dispositivos) vertical ou horizontalmente.

5. Os dispositivos da mesma tarxeta impresa deben estar dispostos segundo a súa xeración de calor e a súa disipación de calor na medida do posible. Os dispositivos con pequena xeración de calor ou escasa resistencia á calor (como transistores de sinal pequenos, circuítos integrados a pequena escala, capacitores electrolíticos, etc.) colócanse en A corrente máis alta do fluxo de aire de refrixeración (na entrada), dispositivos con gran xeración de calor ou unha boa resistencia á calor (como transistores de potencia, circuítos integrados a gran escala, etc.) colócanse no máis abaixo do fluxo de aire de refrixeración.

6. Na dirección horizontal, os dispositivos de alta potencia deben colocarse o máis preto posible do bordo da tarxeta impresa para acurtar o camiño de transferencia de calor; na dirección vertical, os dispositivos de alta potencia deben colocarse o máis preto posible da parte superior da tarxeta impresa para reducir a temperatura destes dispositivos cando se traballa noutros dispositivos Impacto.

7. O dispositivo sensible á temperatura colócase mellor na zona coa temperatura máis baixa (como a parte inferior do dispositivo). Nunca o coloque directamente encima do dispositivo xerador de calor. Preferentemente, varios dispositivos están escalonados no plano horizontal.

8. A disipación de calor da placa impresa no equipo depende principalmente do fluxo de aire, polo que o camiño do fluxo de aire debe ser estudado no deseño e o dispositivo ou a tarxeta de circuíto impreso deben estar configurados razoablemente. Cando o aire flúe, sempre tende a fluír onde a resistencia é pequena, polo que ao configurar os dispositivos na placa de circuíto impreso, é necesario evitar deixar un gran espazo de aire nunha determinada zona. A configuración de varias placas de circuíto impreso en toda a máquina tamén debe prestar atención ao mesmo problema.

9. Evite a concentración de puntos quentes no PCB, distribúa a potencia uniformemente na PCB na medida do posible e mantén o rendemento da temperatura da superficie do PCB uniforme e consistente. Moitas veces é difícil conseguir unha distribución estrita e uniforme no proceso de deseño, pero é necesario evitar áreas con densidade de potencia demasiado alta para evitar puntos quentes que afectan ao funcionamento normal de todo o circuíto. Se as condicións o permiten, é necesaria a análise da eficiencia térmica dos circuítos impresos. Por exemplo, os módulos de software de análise de índice de eficiencia térmica engadidos nalgúns programas profesionais de deseño de PCB poden axudar aos deseñadores a optimizar o deseño de circuítos.