Jednostavna i praktična metoda rasipanja topline PCB

Za elektroničku opremu, tijekom rada nastaje određena količina topline, tako da se unutarnja temperatura opreme brzo diže. Ako se toplina ne rasprše na vrijeme, oprema će se i dalje zagrijavati, a uređaj će propasti zbog pregrijavanja. Pouzdanost performansi elektroničke opreme smanjit će se.

 

Stoga je vrlo važno provesti dobar tretman raspršivanja topline na ploči. Raspršivanje topline PCB pločice vrlo je važna veza, pa koja je tehnika raspršivanja topline PCB ploče, razmotrimo to zajedno u nastavku.

01
Raspršivanje topline putem same PCB ploče trenutno se široko korištene PCB ploče su podloge od bakra/epoksidne staklene staklene platnene podloge ili supstrata od staklene staklene smole, a koristi se mala količina bakrenih ploča na papiru.

Iako ovi supstrati imaju izvrsna električna svojstva i svojstva za obradu, imaju loše rasipanje topline. Kao metoda raspršivanja topline za komponente visokog zagrijavanja, gotovo je nemoguće očekivati ​​da toplina od smole samog PCB-a provodi toplinu, ali raspršivanje topline s površine komponente u okolni zrak.

Međutim, kako su elektronički proizvodi ušli u eru minijaturizacije komponenti, montiranja visoke gustoće i sklopa visokog zagrijavanja, nije dovoljno oslanjati se na površinu komponente s vrlo malom površinom za rasipanje topline.

U isto vrijeme, zbog opsežne uporabe komponenti površinskog montaže kao što su QFP i BGA, velika količina topline koju generiraju komponente prenosi se na PCB ploču. Stoga je najbolji način da se riješi problem rasipanja topline poboljšanje kapaciteta disipacije topline samog PCB -a, koji je u izravnom kontaktu s grijaćim elementom, putem PCB ploče. Provedena ili zračena.

 

Stoga je vrlo važno provesti dobar tretman raspršivanja topline na ploči. Raspršivanje topline PCB pločice vrlo je važna veza, pa koja je tehnika raspršivanja topline PCB ploče, razmotrimo to zajedno u nastavku.

01
Raspršivanje topline putem same PCB ploče trenutno se široko korištene PCB ploče su podloge od bakra/epoksidne staklene staklene platnene podloge ili supstrata od staklene staklene smole, a koristi se mala količina bakrenih ploča na papiru.

Iako ovi supstrati imaju izvrsna električna svojstva i svojstva za obradu, imaju loše rasipanje topline. Kao metoda raspršivanja topline za komponente visokog zagrijavanja, gotovo je nemoguće očekivati ​​da toplina od smole samog PCB-a provodi toplinu, ali raspršivanje topline s površine komponente u okolni zrak.

Međutim, kako su elektronički proizvodi ušli u eru minijaturizacije komponenti, montiranja visoke gustoće i sklopa visokog zagrijavanja, nije dovoljno oslanjati se na površinu komponente s vrlo malom površinom za rasipanje topline.

U isto vrijeme, zbog opsežne uporabe komponenti površinskog montaže kao što su QFP i BGA, velika količina topline koju generiraju komponente prenosi se na PCB ploču. Stoga je najbolji način da se riješi problem rasipanja topline poboljšanje kapaciteta disipacije topline samog PCB -a, koji je u izravnom kontaktu s grijaćim elementom, putem PCB ploče. Provedena ili zračena.

 

Kad zrak teče, uvijek teže teći na mjestima s malim otporom, pa prilikom konfiguriranja uređaja na ploči s tiskanom krugom izbjegavajte ostaviti veliki zračni prostor na određenom području. Konfiguracija više ispisanih ploča u cijelom stroju također bi trebala obratiti pažnju na isti problem.

Uređaj osjetljiv na temperaturu najbolje je smjestiti u područje s najnižom temperaturom (poput dna uređaja). Nikada ga nikada ne postavljajte neposredno iznad uređaja za grijanje. Najbolje je zaviriti više uređaja na vodoravnoj ravnini.

Postavite uređaje s najvećom potrošnjom energije i proizvodnjom topline u blizini najboljeg položaja za rasipanje topline. Ne postavljajte uređaje s visokim zagrijavanjem na uglove i periferne rubove tiskane ploče, osim ako nije uređen hladnjak u blizini.

Pri dizajniranju otpornika napajanja odaberite veći uređaj što je više moguće i napravite mu dovoljno prostora za rasipanje topline prilikom podešavanja izgleda ispisane ploče.

 

Komponente koje generiraju jako toplinu plus radijatori i toplinske ploče. Kada mali broj komponenti u PCB-u generira veliku količinu topline (manja od 3), hladnjaci ili toplinskoj cijevi mogu se dodati komponentama koje generiraju toplinu. Kad se temperatura ne može spustiti, može se koristiti radijator s ventilatorom za poboljšanje učinka rasipanja topline.

Kad je broj uređaja za grijanje velik (više od 3), može se koristiti veliki poklopac za raspršivanje topline (ploča), što je poseban hladnjak prilagođen položaju i visini uređaja za grijanje na PCB -u ili velikom ravnom hladnjaku izrezan različitim položajima visine komponente. Poklopac raspršivanja topline integrirano je na površini komponente i kontaktira svaku komponentu radi rasipanja topline.

Međutim, učinak rasipanja topline nije dobar zbog slabe konzistentnosti visine tijekom sastavljanja i zavarivanja komponenti. Obično se na površinu komponente dodaje mekana toplinska faza promjena toplinskog jastuka kako bi se poboljšala učinak raspršivanja topline.

 

03
Za opremu koja prihvaća besplatno konvekcijsko zračno hlađenje, najbolje je rasporediti integrirane krugove (ili druge uređaje) okomito ili vodoravno.

04
Usvojite razuman dizajn ožičenja kako biste ostvarili rasipanje topline. Budući da smola na ploči ima slabu toplinsku vodljivost, a linije bakrene folije i rupe su dobri toplinski vodiči, povećavajući preostalu brzinu bakrene folije i povećanje rupa za provodljivosti topline glavno su sredstvo za raspuštanje topline. Da bi se procijenio kapacitet raspršivanja topline PCB-a, potrebno je izračunati ekvivalentnu toplinsku vodljivost (devet Eq) kompozitnog materijala sastavljenog od različitih materijala s različitim toplinskom vodljivošću-izolacijskog supstrata za PCB.

 

Komponente na istoj tiskanoj ploči trebaju biti raspoređene koliko je to moguće prema njihovoj kaloričnoj vrijednosti i stupnju rasipanja topline. Uređaji s niskom kaloričnom vrijednošću ili lošim toplinskim otporom (kao što su mali tranzistori signala, integrirani krugovi malih razmjera, elektrolitički kondenzatori itd.) Trebaju biti smješteni u protok zraka za hlađenje. Najviši protok (na ulazu), uređaji s velikom toplinskom ili toplinskom otporom (poput tranzistora napajanja, integriranih krugova velikih razmjera itd.) Postavljeni su na najvišem nizu od protoka zraka rashladnog zraka.

06
U vodoravnom smjeru, uređaji velike snage raspoređeni su što je moguće bliže rubu tiskane ploče kako bi se skratila put prijenosa topline; U vertikalnom smjeru, uređaji velike snage raspoređeni su što je moguće bliže vrhu tiskane ploče kako bi se smanjio utjecaj ovih uređaja na temperaturu drugih uređaja. .

07
Raspršivanje topline tiskane ploče u opremi uglavnom se oslanja na protok zraka, tako da se put protoka zraka treba proučavati tijekom dizajna, a uređaj ili ploča s tiskanom krugom trebala bi biti razumno konfigurirana.

Kad zrak teče, uvijek teže teći na mjestima s malim otporom, pa prilikom konfiguriranja uređaja na ploči s tiskanom krugom izbjegavajte ostaviti veliki zračni prostor na određenom području.

Konfiguracija više ispisanih ploča u cijelom stroju također bi trebala obratiti pažnju na isti problem.

 

08
Uređaj osjetljiv na temperaturu najbolje je smjestiti u područje s najnižom temperaturom (poput dna uređaja). Nikada ga nikada ne postavljajte neposredno iznad uređaja za grijanje. Najbolje je zaviriti više uređaja na vodoravnoj ravnini.

09
Postavite uređaje s najvećom potrošnjom energije i proizvodnjom topline u blizini najboljeg položaja za rasipanje topline. Ne postavljajte uređaje s visokim zagrijavanjem na uglove i periferne rubove tiskane ploče, osim ako nije uređen hladnjak u blizini. Pri dizajniranju otpornika napajanja odaberite veći uređaj što je više moguće i napravite mu dovoljno prostora za rasipanje topline prilikom podešavanja izgleda ispisane ploče.

 

10. Anoidirajte koncentraciju vrućih točaka na PCB -u, ravnomjerno rasporedite snagu na PCB ploči što je više moguće i držite PCB temperaturne performanse ujednačene i konzistentne. Često je teško postići strogu jednoliku raspodjelu tijekom procesa dizajniranja, ali područja s previsokom gustoćom snage moraju se izbjeći da spriječi da se tiskari mogu utjecati na toplinski krug. Na primjer, softverski modul za analizu toplinske učinkovitosti dodan u neki profesionalni softver za dizajn PCB -a može pomoći dizajnerima da optimiziraju dizajn kruga.