Жұмыс кезінде электронды жабдық шығаратын жылу жабдықтың ішкі температурасының тез көтерілуіне әкеледі. Егер жылу уақытында таралмаса, жабдық қыза береді, қызып кету салдарынан құрылғы істен шығады және электронды жабдықтың сенімділігі төмендейді. Сондықтан жылуды схемаға тарату өте маңызды.
Баспа схемасының температура көтерілуінің факторлық талдауы
Баспа тақтасының температурасының көтерілуінің тікелей себебі электр қуатын тұтыну тізбегі құрылғыларының болуына байланысты, ал электронды құрылғыларда әртүрлі дәрежеде қуат тұтынуы бар, ал жылу қарқындылығы қуат тұтынуымен өзгереді.
Баспа тақталарында температураның көтерілуінің екі құбылысы:
(1) Жергілікті температураның жоғарылауы немесе үлкен аумақтағы температураның көтерілуі;
(2) Температураның қысқа мерзімді көтерілуі немесе ұзақ мерзімді температураның жоғарылауы.
ПХД жылу қуатын тұтынуды талдау кезінде, әдетте, келесі аспектілерден.
Электр қуатын тұтыну
(1) аудан бірлігіне қуат тұтынуды талдау;
(2) ПХД схемасында қуат тұтынудың таралуын талдаңыз.
2. Баспа тақтасының құрылымы
(1) Баспа тақтасының өлшемі;
(2) Баспа тақтасының материалы.
3. Баспа тақтасын орнату әдісі
(1) Орнату әдісі (тік орнату және көлденең орнату сияқты);
(2) Тығыздау жағдайы және қаптамадан қашықтығы.
4. Жылулық сәулелену
(1) Баспа тақтасының бетінің сәуле шығару қабілеті;
(2) Баспа тақтасы мен көрші бет арасындағы температура айырмашылығы және олардың абсолютті температурасы;
5. Жылу өткізгіштігі
(1) Радиаторды орнату;
(2) Монтаждың басқа құрылымдық бөліктерін өткізу.
6. Жылулық конвекция
(1) Табиғи конвекция;
(2) Мәжбүрлі салқындату конвекциясы.
ПХД-дан жоғарыда аталған факторларды талдау баспа тақтасының температурасының көтерілуін шешудің тиімді әдісі болып табылады. Бұл факторлар көбінесе өнім мен жүйеде байланысты және тәуелді болады. Көптеген факторлар нақты жағдайға сәйкес, тек нақты нақты жағдай үшін талдануы керек. Тек осы жағдайда ғана температураның жоғарылауы мен қуат тұтыну параметрлерін дұрыс есептеуге немесе бағалауға болады.
Тақтаны салқындату әдісі
1. Жоғары жылу шығаратын құрылғы, сонымен қатар жылу қабылдағыш және жылу өткізгіш пластина
ПХД-дағы бірнеше құрылғы үлкен көлемде жылу шығарғанда (3-тен аз), жылу шығаратын құрылғыға жылу қабылдағышты немесе жылу құбырын қосуға болады. Температураны төмендету мүмкін болмаған кезде, жылуды тарату әсерін күшейту үшін желдеткіші бар радиаторды пайдалануға болады. Жылыту құрылғылары көп болған кезде (3-тен көп), үлкен жылуды тарату қақпағын (тақта) пайдалануға болады. Бұл ПХД тақтасындағы немесе үлкен жалпақ радиатордағы жылыту құрылғысының орналасуына және биіктігіне сәйкес теңшелген арнайы радиатор Әртүрлі компоненттердің биіктігін кесіңіз. Жылуды тарататын қақпақты құрамдас бетіне бекітіп, жылуды тарату үшін әрбір құрамдаспен байланысыңыз. Бірақ құрастыру және дәнекерлеу кезінде компоненттердің консистенциясы нашар болғандықтан, жылуды тарату әсері жақсы емес. Әдетте жылуды тарату әсерін жақсарту үшін құрамдас бетіне жұмсақ термиялық фазаны өзгерту термиялық жастықшасы қосылады.
2. ПХД тақтасының өзі арқылы жылуды тарату
Қазіргі уақытта кеңінен қолданылатын ПХД пластиналары мыс қапталған/эпоксидті шыны шүберек субстраттары немесе фенолды шайырлы шыны мата субстраттары болып табылады және қағаз негізіндегі мыс қапталған пластиналардың аз мөлшері қолданылады. Бұл субстраттар тамаша электрлік және өңдеу көрсеткіштеріне ие болғанымен, олардың жылуды таратуы нашар. Жоғары жылу шығаратын компоненттер үшін жылуды тарату жолы ретінде ПХД өзі ПХД шайырынан жылуды өткізеді деп күтуге болмайды, бірақ жылуды компоненттің бетінен қоршаған ауаға таратады. Дегенмен, электронды өнімдер компоненттерді миниатюризациялау, жоғары тығыздықты орнату және жоғары жылуды жинау дәуіріне енгендіктен, жылуды тарату үшін бетінің ауданы өте аз компоненттердің бетіне сену жеткіліксіз. Сонымен қатар, QFP және BGA сияқты үстіңгі қондырылған құрамдастардың көп қолданылуына байланысты құрамдас бөліктер шығаратын жылу ПХД тақтасына көп мөлшерде беріледі. Сондықтан жылу диссипациясын шешудің ең жақсы жолы - қыздыру элементімен тікелей байланыста ПХД-ның жылуды тарату қабілетін жақсарту. Өткізіңіз немесе шығарыңыз.
3. Жылу диссипациясына қол жеткізу үшін ақылға қонымды бағыттау дизайнын қабылдаңыз
Парақтағы шайырдың жылу өткізгіштігі нашар, ал мыс фольга сызықтары мен саңылаулары жылуды жақсы өткізетіндіктен, мыс фольгасының қалдық жылдамдығын жақсарту және жылу өткізгіш саңылауларды арттыру жылуды таратудың негізгі құралы болып табылады.
ПХД-ның жылуды тарату қабілетін бағалау үшін әртүрлі жылу өткізгіштік коэффициенттері бар әртүрлі материалдардан тұратын композициялық материалдың баламалы жылу өткізгіштігін (тоғыз экв) есептеу қажет - ПХД үшін оқшаулағыш негіз.
4. Еркін конвекциялық ауаны салқындатуды пайдаланатын жабдық үшін интегралды схемаларды (немесе басқа құрылғыларды) тігінен немесе көлденеңінен орналастырған дұрыс.
5. Бір баспа тақтасындағы құрылғылар мүмкіндігінше олардың жылу шығаруы мен жылуды таратуына қарай орналасуы керек. Жылу генерациясы аз немесе жылуға төзімділігі нашар құрылғылар (мысалы, шағын сигналдық транзисторлар, шағын интегралды схемалар, электролиттік конденсаторлар және т.б.) салқындатқыш ауа ағынының ең жоғарғы ағынына (кіреберістегі), үлкен жылу шығаратын құрылғылар немесе жақсы ыстыққа төзімділік (мысалы, қуатты транзисторлар, ауқымды интегралды схемалар және т.б.) салқындатқыш ауа ағынының ең төменгі ағынына орналастырылады.
6. Көлденең бағытта жылу беру жолын қысқарту үшін жоғары қуатты құрылғыларды басып шығару тақтасының шетіне мүмкіндігінше жақын орналастыру керек; тік бағытта басқа құрылғыларда жұмыс істегенде бұл құрылғылардың температурасын төмендету үшін жоғары қуатты құрылғыларды басып шығару тақтасының жоғарғы жағына мүмкіндігінше жақын орналастыру керек Impact.
7. Температураға сезімтал құрылғыны температурасы ең төмен аймаққа (мысалы, құрылғының түбіне) қойған дұрыс. Оны ешқашан жылу шығаратын құрылғының үстіне қоймаңыз. Бірнеше құрылғыларды көлденең жазықтықта орналастырған жөн.
8. Жабдықтағы баспа тақтасының жылуды бөлуі негізінен ауа ағынына байланысты, сондықтан дизайнда ауа ағынының жолы зерттелуі керек, ал құрылғы немесе баспа схемасы ақылға қонымды конфигурациялануы керек. Ауа ағып жатқанда, ол әрқашан кедергі аз болған жерде ағып кетуге бейім, сондықтан баспа платасында құрылғыларды конфигурациялау кезінде белгілі бір аймақта үлкен ауа кеңістігін қалдырмау керек. Бүкіл машинадағы бірнеше баспа платаларының конфигурациясы бірдей мәселеге назар аударуы керек.
9. ПХД-да ыстық нүктелердің шоғырлануын болдырмаңыз, қуатты ПХД-ға мүмкіндігінше біркелкі таратыңыз және ПХД бетінің температуралық көрсеткіштерін біркелкі және тұрақты ұстаңыз. Жобалау процесінде қатаң біркелкі бөлуге қол жеткізу жиі қиын, бірақ бүкіл схеманың қалыпты жұмысына әсер ететін ыстық нүктелерді болдырмау үшін тым жоғары қуат тығыздығы бар аймақтардан аулақ болу керек. Жағдайлар рұқсат етсе, баспа схемаларының жылу тиімділігін талдау қажет. Мысалы, кейбір кәсіби ПХД жобалау бағдарламалық құралында қосылған жылу тиімділігі индексін талдау бағдарламалық жасақтамасының модульдері дизайнерлерге схема дизайнын оңтайландыруға көмектесе алады.