Panas yang dihasilkan oleh peralatan elektronik selama operasi menyebabkan suhu internal peralatan naik dengan cepat. Jika panas tidak hilang dalam waktu, peralatan akan terus memanas, perangkat akan gagal karena overheating, dan keandalan peralatan elektronik akan menurun. Oleh karena itu, sangat penting untuk menghilangkan panas ke papan sirkuit.

Analisis faktor kenaikan suhu papan sirkuit cetak

Penyebab langsung kenaikan suhu papan cetak adalah karena adanya perangkat konsumsi daya sirkuit, dan perangkat elektronik memiliki konsumsi daya untuk berbagai tingkat, dan intensitas panas berubah dengan konsumsi daya.

Dua fenomena kenaikan suhu di papan cetak:
(1) kenaikan suhu lokal atau kenaikan suhu luas luas;
(2) kenaikan suhu jangka pendek atau kenaikan suhu jangka panjang.

Saat menganalisis konsumsi daya termal PCB, umumnya dari aspek -aspek berikut.

Konsumsi Tenaga Listrik
(1) menganalisis konsumsi daya per satuan luas;
(2) Menganalisis distribusi konsumsi daya pada papan sirkuit PCB.

2. Struktur papan cetak
(1) ukuran papan cetak;
(2) Bahan papan cetak.

3. Metode pemasangan papan cetak
(1) metode pemasangan (seperti instalasi vertikal dan instalasi horizontal);
(2) Kondisi penyegelan dan jarak dari casing.

4. Radiasi termal
(1) emisivitas permukaan papan cetak;
(2) perbedaan suhu antara papan cetak dan permukaan yang berdekatan dan suhu absolutnya;

5. Konduksi panas
(1) Pasang radiator;
(2) konduksi bagian struktural instalasi lainnya.

6. Konveksi Termal
(1) konveksi alami;
(2) konveksi pendinginan paksa.

Analisis faktor -faktor di atas dari PCB adalah cara yang efektif untuk menyelesaikan kenaikan suhu papan cetak. Faktor -faktor ini sering terkait dan tergantung pada produk dan sistem. Sebagian besar faktor harus dianalisis sesuai dengan situasi aktual, hanya untuk situasi aktual tertentu. Hanya dalam situasi ini parameter kenaikan suhu dan konsumsi daya dihitung atau diperkirakan dengan benar.

Metode Pendinginan Papan Sirkuit

1. Perangkat penghasil panas tinggi ditambah heat sink dan pelat konduksi panas
Ketika beberapa perangkat di PCB menghasilkan sejumlah besar panas (kurang dari 3), heat sink atau pipa panas dapat ditambahkan ke perangkat yang menghasilkan panas. Ketika suhu tidak dapat diturunkan, heat sink dengan kipas dapat digunakan untuk meningkatkan efek disipasi panas. Ketika ada lebih banyak perangkat pemanas (lebih dari 3), penutup disipasi panas yang besar (papan) dapat digunakan. Ini adalah radiator khusus yang disesuaikan sesuai dengan posisi dan tinggi perangkat pemanas pada papan PCB atau dalam radiator datar besar memotong ketinggian komponen yang berbeda. Kencangkan penutup disipasi panas ke permukaan komponen, dan hubungi setiap komponen untuk menghilangkan panas. Namun, karena konsistensi yang buruk dari komponen selama perakitan dan pengelasan, efek disipasi panas tidak baik. Biasanya bantalan termal perubahan fase termal lunak ditambahkan pada permukaan komponen untuk meningkatkan efek disipasi panas.

2. Disipasi panas melalui papan PCB itu sendiri
Saat ini, pelat PCB yang banyak digunakan adalah substrat kain kaca berbalut tembaga/epoksi atau substrat kain kaca resin fenolik, dan sejumlah kecil pelat berbasis tembaga berbasis kertas digunakan. Meskipun substrat ini memiliki kinerja listrik yang sangat baik dan kinerja pemrosesan, mereka memiliki disipasi panas yang buruk. Sebagai rute disipasi panas untuk komponen penghasil panas yang tinggi, PCB itu sendiri hampir tidak dapat diharapkan untuk melakukan panas dari resin PCB, tetapi untuk menghilangkan panas dari permukaan komponen ke udara di sekitarnya. Namun, karena produk elektronik telah memasuki era miniaturisasi komponen, pemasangan kepadatan tinggi, dan perakitan panas tinggi, tidak cukup untuk mengandalkan permukaan komponen dengan luas permukaan yang sangat kecil untuk menghilangkan panas. Pada saat yang sama, karena penggunaan komponen yang dipasang di permukaan seperti QFP dan BGA, panas yang dihasilkan oleh komponen ditransfer ke papan PCB dalam jumlah besar. Oleh karena itu, cara terbaik untuk menyelesaikan disipasi panas adalah dengan meningkatkan kapasitas disipasi panas PCB itu sendiri dalam kontak langsung dengan elemen pemanasan. Melakukan atau memancarkan.

3. Mengadopsi desain perutean yang wajar untuk mencapai disipasi panas
Karena konduktivitas termal resin dalam lembaran buruk, dan garis dan lubang foil tembaga adalah konduktor panas yang baik, meningkatkan laju residu foil tembaga dan meningkatkan lubang konduksi termal adalah cara utama disipasi panas.
Untuk mengevaluasi kapasitas disipasi panas dari PCB, perlu untuk menghitung konduktivitas termal yang setara (sembilan EQ) dari bahan komposit yang terdiri dari berbagai bahan dengan koefisien konduktivitas termal yang berbeda - substrat isolasi untuk PCB.

4. Untuk peralatan yang menggunakan pendinginan udara konveksi gratis, yang terbaik adalah mengatur sirkuit terintegrasi (atau perangkat lain) secara vertikal atau horizontal.

5. Perangkat di papan cetak yang sama harus diatur sesuai dengan generasi panas dan disipasi panas sebanyak mungkin. Perangkat dengan pembangkit panas kecil atau ketahanan panas yang buruk (seperti transistor sinyal kecil, sirkuit terintegrasi skala kecil, kapasitor elektrolitik, dll.) Ditempatkan dalam aliran paling atas aliran udara pendingin (di pintu masuk), perangkat dengan pembangkit panas yang besar atau resistansi panas yang baik (seperti sirku yang terintegrasi dengan sirku yang terintegrasi.

6. Di arah horizontal, perangkat daya tinggi harus ditempatkan sedekat mungkin ke tepi papan cetak untuk mempersingkat jalur perpindahan panas; Dalam arah vertikal, perangkat daya tinggi harus ditempatkan sedekat mungkin ke bagian atas papan cetak untuk mengurangi suhu perangkat ini saat mengerjakan dampak perangkat lain.

7. Perangkat sensitif suhu paling baik ditempatkan di area dengan suhu terendah (seperti bagian bawah perangkat). Jangan pernah menempatkannya langsung di atas perangkat yang menghasilkan panas. Beberapa perangkat lebih disukai terhuyung -huyung di bidang horizontal.

8. Disipasi panas papan cetak dalam peralatan terutama tergantung pada aliran udara, sehingga jalur aliran udara harus dipelajari dalam desain, dan perangkat atau papan sirkuit cetak harus dikonfigurasi secara wajar. Ketika udara mengalir, ia selalu cenderung mengalir di mana resistansi kecil, jadi ketika mengkonfigurasi perangkat pada papan sirkuit yang dicetak, perlu untuk menghindari meninggalkan ruang udara yang besar di area tertentu. Konfigurasi beberapa papan sirkuit cetak di seluruh mesin juga harus memperhatikan masalah yang sama.

9. Hindari konsentrasi hot spot pada PCB, mendistribusikan daya secara merata pada PCB sebanyak mungkin, dan menjaga kinerja suhu seragam permukaan PCB dan konsisten. Seringkali sulit untuk mencapai distribusi seragam yang ketat dalam proses desain, tetapi perlu untuk menghindari area dengan kepadatan daya yang terlalu tinggi untuk menghindari bintik -bintik panas yang mempengaruhi operasi normal seluruh sirkuit. Jika kondisi memungkinkan, analisis efisiensi termal dari sirkuit cetak diperlukan. Misalnya, modul perangkat lunak analisis indeks efisiensi termal yang ditambahkan dalam beberapa perangkat lunak desain PCB profesional dapat membantu desainer mengoptimalkan desain sirkuit.