Hvernig á að „kæla“ PCB hringrásartöfluna rétt

Hitinn sem myndast af rafeindabúnaði við notkun veldur því að innra hitastig búnaðarins hækkar hratt. Ef hitanum er ekki dreift í tæka tíð mun búnaðurinn halda áfram að hitna, tækið mun bila vegna ofhitnunar og áreiðanleiki rafeindabúnaðarins mun minnka. Þess vegna er mjög mikilvægt að dreifa hita til hringrásarinnar.

Stuðlagreining á hitahækkun á prentplötu

Bein orsök hitahækkunar á prentuðu borðinu er vegna nærveru raforkunotkunartækja og rafeindatæki hafa orkunotkun í mismiklum mæli og hitastyrkurinn breytist með orkunotkuninni.

Tvö fyrirbæri hitastigshækkunar á prentuðum töflum:
(1) Staðbundin hitahækkun eða mikil svæðishitahækkun;
(2) Skammtíma hitahækkun eða langtíma hitahækkun.

Þegar PCB varmaorkunotkun er greind, venjulega frá eftirfarandi þáttum.

Rafmagnsnotkun
(1) Greindu orkunotkun á hverja flatarmálseiningu;
(2) Greindu dreifingu orkunotkunar á PCB hringrásinni.

2. Uppbygging prentuðu borðsins
(1) Stærð prentuðu borðsins;
(2) Efni úr prentuðu borði.

3. Uppsetningaraðferð á prentuðu borði
(1) Uppsetningaraðferð (eins og lóðrétt uppsetning og lárétt uppsetning);
(2) Lokunarástand og fjarlægð frá hlífinni.

4. Varmageislun
(1) Geislun yfirborðs prentaðs borðs;
(2) Hitastigsmunurinn á prentuðu borðinu og aðliggjandi yfirborði og alger hitastig þeirra;

5. Varmaleiðni
(1) Settu ofninn upp;
(2) Leiðsla annarra uppsetningarhluta.

6. Hitauppstreymi
(1) Náttúruleg varning;
(2) Þvinguð kæling convection.

Greining á ofangreindum þáttum frá PCB er áhrifarík leið til að leysa hitastigshækkun prentplötunnar. Þessir þættir eru oft tengdir og háðir í vöru og kerfi. Greina ætti flesta þætti í samræmi við raunverulegar aðstæður, aðeins fyrir tilteknar raunverulegar aðstæður. Aðeins í þessum aðstæðum er hægt að reikna eða meta breytur hitastigshækkunar og orkunotkunar rétt.

 

Kæliaðferð hringrásarborðs

 

1. Háhitamyndandi tæki auk hitaupptöku og hitaleiðniplötu
Þegar nokkur tæki í PCB mynda mikið magn af hita (minna en 3) er hægt að bæta hitaupptöku eða hitapípu við hitamyndandi tækið. Þegar ekki er hægt að lækka hitastigið er hægt að nota hitavask með viftu til að auka hitaleiðniáhrifin. Þegar hitatæki eru fleiri (fleiri en 3) er hægt að nota stóra hitaleiðnihlíf (borð). Það er sérstakur ofn sem er sérsniðinn í samræmi við staðsetningu og hæð hitunarbúnaðarins á PCB borðinu eða í stórum flatri ofn Skerið út hæð mismunandi íhluta. Festið hitaleiðnihlífina við yfirborð íhlutans og snertið hvern íhlut til að dreifa hita. Hins vegar, vegna lélegrar samkvæmni íhlutanna við samsetningu og suðu, eru hitaleiðniáhrifin ekki góð. Venjulega er mjúkum hitafasabreytingarhitapúði bætt við á yfirborði íhluta til að bæta hitaleiðniáhrifin.

2. Hitaleiðni í gegnum PCB borðið sjálft
Sem stendur eru mikið notaðar PCB plötur koparhúðaðar / epoxý glerdúkur undirlag eða fenól plastefni glerklút hvarfefni, og lítið magn af pappírsbundnum koparhúðuðum plötum er notað. Þrátt fyrir að þessi hvarfefni hafi framúrskarandi rafmagnsgetu og vinnsluafköst, hafa þau lélega hitaleiðni. Sem hitaleiðnileið fyrir háhitamyndandi íhluti er varla hægt að búast við því að PCB sjálft leiði varma frá plastefni PCB, heldur dreifi varma frá yfirborði íhlutans til nærliggjandi lofts. Hins vegar, þar sem rafeindavörur eru komnar inn á tímum smækningar íhluta, uppsetningar með mikilli þéttleika og samsetningar með miklum hita, er ekki nóg að treysta á yfirborð íhluta með mjög lítið yfirborð til að dreifa hita. Á sama tíma, vegna mikillar notkunar á yfirborðsfestum íhlutum eins og QFP og BGA, er hitinn sem myndast af íhlutunum fluttur á PCB borðið í miklu magni. Þess vegna er besta leiðin til að leysa hitaleiðni að bæta hitaleiðnigetu PCB sjálfs í beinni snertingu við hitaeininguna. Framkvæma eða gefa frá sér.

3. Samþykkja sanngjarna leiðarhönnun til að ná hitaleiðni
Vegna þess að varmaleiðni plastefnisins í lakinu er léleg og koparþynnulínurnar og holurnar eru góðir hitaleiðarar, bæta afgangshraða koparþynnunnar og auka hitaleiðniholurnar eru helstu leiðin til varmaleiðni.
Til að meta varmaleiðnigetu PCB er nauðsynlegt að reikna út jafngilda varmaleiðni (níu jöfnur) samsetts efnis sem samanstendur af ýmsum efnum með mismunandi varmaleiðnistuðlum - einangrandi undirlag fyrir PCB.

4. Fyrir búnað sem notar ókeypis loftkælingu er best að raða samþættum hringrásum (eða öðrum tækjum) lóðrétt eða lárétt.

5. Tæki á sömu prentuðu borði ættu að vera raðað í samræmi við hitamyndun þeirra og hitaleiðni eins mikið og mögulegt er. Tæki með litla hitamyndun eða lélega hitaviðnám (svo sem litlir merkjatransistorar, samþættar rafrásir í litlum mæli, rafgreiningarþétta osfrv.) eru sett í efsta straum kæliloftflæðisins (við innganginn), tæki með mikla hitamyndun eða góð hitaviðnám (eins og krafttransistorar, stórar samþættar hringrásir o.s.frv.) eru settar mest aftan við kæliloftflæðið.

6. Í láréttri átt ætti að setja hákraftstækin eins nálægt brún prentplötunnar og mögulegt er til að stytta hitaflutningsleiðina; í lóðrétta átt, ætti að setja afltækin eins nálægt og hægt er efst á prentplötunni til að draga úr hitastigi þessara tækja þegar unnið er á öðrum tækjum Áhrif.

7. Hitaviðkvæma tækið er best komið fyrir á svæðinu með lægsta hitastigið (eins og neðst á tækinu). Settu það aldrei beint fyrir ofan hitamyndandi tækið. Mörg tæki eru helst sett á lárétta planinu.

8. Hitaleiðni prentplötunnar í búnaðinum veltur aðallega á loftflæðinu, þannig að loftflæðisleiðin ætti að rannsaka í hönnuninni og tækið eða prentborðið ætti að vera sanngjarnt stillt. Þegar loftið flæðir hefur það alltaf tilhneigingu til að flæða þar sem viðnámið er lítið, þannig að þegar þú stillir tæki á prentplötunni er nauðsynlegt að forðast að skilja eftir stórt loftrými á ákveðnu svæði. Uppsetning margra prentaðra hringrása í allri vélinni ætti einnig að borga eftirtekt til sama vandamáls.

9. Forðastu styrkleika heitra punkta á PCB, dreift aflinu jafnt á PCB eins mikið og mögulegt er og haltu hitastigi PCB yfirborðsins einsleitt og stöðugt. Það er oft erfitt að ná ströngri samræmdri dreifingu í hönnunarferlinu, en það er nauðsynlegt að forðast svæði með of háan aflþéttleika til að forðast heita bletti sem hafa áhrif á eðlilega notkun allrar hringrásarinnar. Ef aðstæður leyfa er hitaskilvirknigreining á prentuðum hringrásum nauðsynleg. Til dæmis geta varma skilvirkni vísitölu greiningarhugbúnaðareiningar sem bætt er við í sumum faglegum PCB hönnunarhugbúnaði hjálpað hönnuðum að hámarka hringrásarhönnun.