שיטת פיזור חום PCB פשוטה ומעשית

עבור ציוד אלקטרוני, נוצרת כמות מסוימת של חום במהלך הפעולה, כך שהטמפרטורה הפנימית של הציוד עולה במהירות. אם החום לא יתפוגג בזמן, הציוד ימשיך להתחמם והמכשיר ייכשל עקב התחממות יתר. האמינות של ביצועי הציוד האלקטרוני תפחת.

 

לכן חשוב מאוד לערוך טיפול טוב בפיזור חום בלוח המעגל. פיזור החום של לוח מעגלי ה- PCB הוא קישור חשוב מאוד, ולכן מהי טכניקת פיזור החום של לוח מעגלי ה- PCB, בואו נדון בזה למטה.

01
פיזור חום דרך לוח ה- PCB עצמו, לוחות ה- PCB הנפוצים כיום הם מצעי בד לבושות/אפוקסי זכוכית או מצעי בד שרף פנולית, ושימוש בכמות קטנה של לוחות לבוש נחושת מבוססי נייר.

למרות שלמצעים אלה יש תכונות חשמליות מצוינות ותכונות עיבוד, יש להם פיזור חום לקוי. כשיטת פיזור חום לרכיבי חימום גבוה, כמעט בלתי אפשרי לצפות לחום מהשרף של ה- PCB עצמו לניהול חום, אך להפזר חום מעל פני הרכיב לאוויר שמסביב.

עם זאת, כאשר מוצרים אלקטרוניים נכנסו לעידן של מיניאטוריזציה של רכיבים, הרכבה בצפיפות גבוהה ומכלול חימום גבוה, זה לא מספיק כדי לסמוך על פני השטח של רכיב עם שטח פנים קטן מאוד כדי לפזר חום.

במקביל, בשל השימוש הנרחב ברכיבי הרכבה על פני השטח כמו QFP ו- BGA, כמות גדולה של חום שנוצר על ידי הרכיבים מועברת ללוח ה- PCB. לפיכך, הדרך הטובה ביותר לפתור את בעיית פיזור החום היא לשפר את יכולת פיזור החום של ה- PCB עצמו, שנמצא במגע ישיר עם אלמנט החימום, דרך לוח ה- PCB. נערך או מקרין.

 

לכן חשוב מאוד לערוך טיפול טוב בפיזור חום בלוח המעגל. פיזור החום של לוח מעגלי ה- PCB הוא קישור חשוב מאוד, ולכן מהי טכניקת פיזור החום של לוח מעגלי ה- PCB, בואו נדון בזה למטה.

01
פיזור חום דרך לוח ה- PCB עצמו, לוחות ה- PCB הנפוצים כיום הם מצעי בד לבושות/אפוקסי זכוכית או מצעי בד שרף פנולית, ושימוש בכמות קטנה של לוחות לבוש נחושת מבוססי נייר.

למרות שלמצעים אלה יש תכונות חשמליות מצוינות ותכונות עיבוד, יש להם פיזור חום לקוי. כשיטת פיזור חום לרכיבי חימום גבוה, כמעט בלתי אפשרי לצפות לחום מהשרף של ה- PCB עצמו לניהול חום, אך להפזר חום מעל פני הרכיב לאוויר שמסביב.

עם זאת, כאשר מוצרים אלקטרוניים נכנסו לעידן של מיניאטוריזציה של רכיבים, הרכבה בצפיפות גבוהה ומכלול חימום גבוה, זה לא מספיק כדי לסמוך על פני השטח של רכיב עם שטח פנים קטן מאוד כדי לפזר חום.

במקביל, בשל השימוש הנרחב ברכיבי הרכבה על פני השטח כמו QFP ו- BGA, כמות גדולה של חום שנוצר על ידי הרכיבים מועברת ללוח ה- PCB. לפיכך, הדרך הטובה ביותר לפתור את בעיית פיזור החום היא לשפר את יכולת פיזור החום של ה- PCB עצמו, שנמצא במגע ישיר עם אלמנט החימום, דרך לוח ה- PCB. נערך או מקרין.

 

כאשר אוויר זורם, הוא תמיד נוטה לזרום במקומות עם התנגדות נמוכה, ולכן בעת ​​קביעת תצורה של מכשירים בלוח מעגלים מודפס, הימנע מהשארת מרחב אוויר גדול באזור מסוים. התצורה של לוחות מעגלים מודפסים מרובים במכונה כולה צריכה לשים לב גם לאותה בעיה.

המכשיר הרגיש לטמפרטורה ממוקם בצורה הטובה ביותר באזור הטמפרטורה הנמוך ביותר (כמו החלק התחתון של המכשיר). לעולם אל תניח אותו ישירות מעל מכשיר החימום. עדיף לסלק מכשירים מרובים במישור האופקי.

מקם את המכשירים עם צריכת החשמל הגבוהה ביותר וייצור החום בסמוך למצב הטוב ביותר לפיזור החום. אל תניחו מכשירים מחממים גבוהים על הפינות ובקצוות ההיקפיים של הלוח המודפס, אלא אם כן מסודר כיוון חום.

בעת תכנון נגד הכוח, בחר מכשיר גדול ככל האפשר, והפוך לו מספיק מקום לפיזור חום בעת התאמת הפריסה של הלוח המודפס.

 

רכיבים בעלי ייצור חום גבוה פלוס רדיאטורים וצלחות מוליכות חום. כאשר מספר קטן של רכיבים ב- PCB מייצר כמות גדולה של חום (פחות מ -3), ניתן להוסיף כיוון חום או צינור חום לרכיבים המייצרים חום. כאשר לא ניתן להוריד את הטמפרטורה, ניתן להשתמש בו ברדיאטור עם מאוורר כדי לשפר את אפקט פיזור החום.

כאשר מספר מכשירי החימום הוא גדול (יותר מ -3), ניתן להשתמש בכיסוי פיזור חום גדול (לוח), שהוא גוף חום מיוחד המותאם אישית לפי מיקום וגובהו של מכשיר החימום ב- PCB או כיוון חום שטוח גדול חתוך מיקום גובה רכיב שונה. כיסוי פיזור החום מכוסה באופן אינטגרלי על פני הרכיב, והוא פונה לכל רכיב כדי לפזר חום.

עם זאת, השפעת פיזור החום אינה טובה בגלל העקביות הגרועה של הגובה במהלך ההרכבה וריתוך רכיבים. בדרך כלל מתווסף כרית תרמית שלב תרמי רך על פני השטח של הרכיב כדי לשפר את אפקט פיזור החום.

 

03
עבור ציוד המאמץ קירור אוויר בהסעה בחינם, עדיף לארגן מעגלים משולבים (או מכשירים אחרים) אנכית או אופקית.

04
לאמץ עיצוב חיווט סביר למימוש פיזור החום. מכיוון שלשרף בצלחת מוליכות תרמית לקויה, וקווי נייר הנחושת והחורים הם מוליכי חום טובים, מגדילים את קצב נייר הנחושת שנותר והגברת חורי הולכת החום הם האמצעי העיקרי לפיזור החום. כדי להעריך את יכולת פיזור החום של ה- PCB, יש צורך לחשב את המוליכות התרמית המקבילה (תשעה EQ) של החומר המורכב המורכב מחומרים שונים עם מוליכות תרמית שונה-המצע הבידוד עבור ה- PCB.

 

יש לארגן את הרכיבים באותו לוח מודפס ככל האפשר בהתאם לערכם הקלורי ומידת פיזור החום. יש למקם מכשירים עם ערך קלורי נמוך או עמידות בפני חום לקוי (כמו טרנזיסטורי אות קטנים, מעגלים משולבים בקנה מידה קטן, קבלים אלקטרוליטיים וכו ') בזרימת האוויר הקירור. הזרימה העליונה ביותר (בכניסה), המכשירים עם עמידות בחום או חום גדולים (כמו טרנזיסטורי כוח, מעגלים משולבים בקנה מידה גדול וכו ') ממוקמים במורד הזרימה של זרימת האוויר הקירור.

06
בכיוון האופקי, מכשירי ההספק הגבוהים מסודרים ככל האפשר לקצה הלוח המודפס כדי לקצר את נתיב העברת החום; בכיוון האנכי, מכשירי ההספק הגבוהים מסודרים קרוב ככל האפשר לראש הלוח המודפס כדי להפחית את השפעת המכשירים הללו על הטמפרטורה של מכשירים אחרים. ו

07
פיזור החום של הלוח המודפס בציוד נשען בעיקר על זרימת האוויר, כך שיש ללמוד את נתיב זרימת האוויר במהלך העיצוב, ויש להגדיר באופן סביר את המכשיר או לוח המעגלים המודפס.

כאשר אוויר זורם, הוא תמיד נוטה לזרום במקומות עם התנגדות נמוכה, ולכן בעת ​​קביעת תצורה של מכשירים בלוח מעגלים מודפס, הימנע מהשארת מרחב אוויר גדול באזור מסוים.

התצורה של לוחות מעגלים מודפסים מרובים במכונה כולה צריכה לשים לב גם לאותה בעיה.

 

08
המכשיר הרגיש לטמפרטורה ממוקם בצורה הטובה ביותר באזור הטמפרטורה הנמוך ביותר (כמו החלק התחתון של המכשיר). לעולם אל תניח אותו ישירות מעל מכשיר החימום. עדיף לסלק מכשירים מרובים במישור האופקי.

09
מקם את המכשירים עם צריכת החשמל הגבוהה ביותר וייצור החום בסמוך למצב הטוב ביותר לפיזור החום. אל תניחו מכשירים מחממים גבוהים על הפינות ובקצוות ההיקפיים של הלוח המודפס, אלא אם כן מסודר כיוון חום. בעת תכנון נגד הכוח, בחר מכשיר גדול ככל האפשר, והפוך לו מספיק מקום לפיזור חום בעת התאמת הפריסה של הלוח המודפס.

 

10. נמנע מריכוז הכתמים החמים ב- PCB, מפיץ את ההספק באופן שווה על לוח ה- PCB ככל האפשר, ושמור על ביצועי טמפרטורת השטח של PCB אחידים ועקביים. לעיתים קרובות קשה להשיג התפלגות אחידה קפדנית במהלך תהליך התכנון, אך יש להימנע ממצב כוח גבוה מדי על מנת למנוע נקודות חמות להפיג את הפעולה הרגילה של המעגל שלם. לדוגמה, מודול תוכנת הניתוח של אינדקס היעילות התרמית שנוסף בתוכנת עיצוב PCB מקצועית מסוימת יכול לעזור למעצבים לייעל את עיצוב המעגלים.

TOP