PCB 세계에서

전자기기의 경우 작동 시 일정량의 열이 발생하므로 기기 내부 온도가 급격하게 상승합니다.열이 제때 방출되지 않으면 장비가 계속 가열되고 과열로 인해 장치가 고장납니다.전자 장비의 신뢰성이 저하됩니다.

따라서 회로 기판에 방열 처리를 잘 수행하는 것이 매우 중요합니다.PCB 회로 기판의 방열은 매우 중요한 링크이므로 PCB 회로 기판의 방열 기술은 무엇입니까? 아래에서 함께 논의하겠습니다.

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PCB 기판 자체를 통한 방열 현재 널리 사용되는 PCB 기판은 동박/에폭시 유리섬유 기판이나 페놀수지 유리섬유 기판이며, 종이 기반의 구리 피복 기판도 소량 사용됩니다.

이러한 기판은 전기적 특성과 가공 특성이 우수하지만 열 방출이 좋지 않습니다.고발열 부품의 방열 방식으로는 PCB 자체의 수지에 의한 열 전도를 기대하는 것이 거의 불가능하며, 부품 표면에서 주변 공기로 열을 방출하는 방식이다.

그러나 전자제품이 부품의 소형화, 고밀도 실장, 고발열 조립 시대에 돌입함에 따라 표면적이 매우 작은 부품의 표면에만 의존하여 열을 발산하는 것만으로는 충분하지 않습니다.

동시에 QFP, BGA 등 표면 실장 부품의 광범위한 사용으로 인해 부품에서 발생하는 열이 PCB 기판으로 대량으로 전달됩니다.따라서 방열 문제를 해결하는 가장 좋은 방법은 발열체와 직접 접촉하는 PCB 자체의 방열 능력을 높이는 것입니다.전도되거나 방사됩니다.

PCB 레이아웃
열에 민감한 장치는 찬 바람이 부는 지역에 배치됩니다.

온도 감지 장치는 가장 뜨거운 위치에 배치됩니다.

동일한 인쇄 기판에 있는 장치는 발열량과 열 방출 정도에 따라 가능한 한 배열되어야 합니다.발열량이 적거나 열 저항이 약한 장치(예: 소신호 트랜지스터, 소규모 집적 회로, 전해 콘덴서 등)는 냉각 공기 흐름에 배치해야 합니다.가장 높은 흐름(입구), 큰 열 또는 내열성을 갖는 장치(예: 파워 트랜지스터, 대규모 집적 회로 등)는 냉각 공기 흐름의 가장 하류에 배치됩니다.

수평 방향에서는 열 전달 경로를 단축하기 위해 고전력 장치를 인쇄 기판의 가장자리에 최대한 가깝게 배치합니다.수직 방향에서는 고전력 장치를 인쇄 기판 상단에 최대한 가깝게 배치하여 이러한 장치가 작동할 때 다른 장치의 온도에 미치는 영향을 줄입니다.

장비 내 인쇄 기판의 열 방출은 주로 공기 흐름에 의존하므로 설계 시 공기 흐름 경로를 연구하고 장치 또는 인쇄 회로 기판을 합리적으로 구성해야 합니다.

설계 과정에서 엄격하고 균일한 분포를 달성하는 것은 어려운 경우가 많지만, 핫스팟이 전체 회로의 정상적인 작동에 영향을 미치지 않도록 전력 밀도가 너무 높은 영역은 피해야 합니다.

가능하다면 인쇄회로의 열효율을 분석하는 것이 필요하다.예를 들어 일부 전문 PCB 설계 소프트웨어에 추가된 열 효율 지수 분석 소프트웨어 모듈은 설계자가 회로 설계를 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

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고열 발생 부품과 라디에이터 및 열 전도판.PCB에 있는 소수의 부품이 많은 양의 열(3개 미만)을 발생시키는 경우, 발열 부품에 방열판이나 히트파이프를 추가할 수 있습니다.온도를 낮출 수 없는 경우 팬이 달린 라디에이터를 사용하여 방열 효과를 높일 수 있습니다.

발열 장치의 개수가 많은 경우(3개 이상) 대형 방열 커버(보드)를 사용할 수 있는데, 이는 PCB나 대형 평판 위의 발열 장치의 위치와 높이에 따라 맞춤 제작된 특수 방열판이다. 방열판 다양한 구성 요소 높이 위치를 잘라냅니다.방열 커버는 부품 표면에 일체형으로 좌굴되어 있으며, 각 부품과 접촉하여 열을 방출합니다.

그러나 부품의 조립 및 용접시 높이의 일관성이 좋지 않아 방열 효과가 좋지 않습니다.일반적으로 방열 효과를 향상시키기 위해 부품 표면에 부드러운 열 상변화 열 패드를 추가합니다.

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자유 대류 공기 냉각을 채택하는 장비의 경우 집적 회로(또는 기타 장치)를 수직 또는 수평으로 배열하는 것이 가장 좋습니다.

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방열을 실현하기 위해 합리적인 배선 설계를 채택하십시오.판재의 수지는 열전도율이 낮고 동박선과 구멍은 열전도율이 좋기 때문에 동박 잔존율을 높이고 열전도 구멍을 늘리는 것이 방열의 주요 수단입니다.PCB의 방열능력을 평가하기 위해서는 서로 다른 열전도율을 갖는 다양한 재료로 구성된 복합재료, 즉 PCB용 절연 기판의 등가 열전도율(9eq)을 계산하는 것이 필요합니다.

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동일한 인쇄 기판에 있는 장치는 발열량과 열 방출 정도에 따라 가능한 한 배열되어야 합니다.발열량이 낮거나 내열성이 약한 장치(예: 소신호 트랜지스터, 소규모 집적 회로, 전해 콘덴서 등)는 냉각 공기 흐름에 배치해야 합니다.가장 높은 흐름(입구), 큰 열 또는 내열성을 갖는 장치(예: 파워 트랜지스터, 대규모 집적 회로 등)는 냉각 공기 흐름의 가장 하류에 배치됩니다.

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수평 방향에서는 고전력 장치를 인쇄 기판의 가장자리에 최대한 가깝게 배열하여 열 전달 경로를 단축합니다.수직 방향으로 고전력 장치는 인쇄 기판 상단에 최대한 가깝게 배열되어 이러한 장치가 다른 장치의 온도에 미치는 영향을 줄입니다..

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장비 내 인쇄 기판의 열 방출은 주로 공기 흐름에 의존하므로 설계 시 공기 흐름 경로를 연구하고 장치 또는 인쇄 회로 기판을 합리적으로 구성해야 합니다.

공기가 흐르면 항상 저항이 낮은 곳으로 흐르는 경향이 있으므로 인쇄회로기판에 장치를 구성할 때 특정 영역에 큰 공역을 두지 마십시오.

전체 기계에 여러 개의 인쇄 회로 기판을 구성하는 경우에도 동일한 문제에 주의해야 합니다.

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온도에 민감한 장치는 가장 낮은 온도 영역(예: 장치 바닥)에 배치하는 것이 가장 좋습니다.절대로 난방 장치 바로 위에 놓지 마십시오.여러 장치를 수평면에 엇갈리게 배치하는 것이 가장 좋습니다.

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전력 소비와 발열이 가장 높은 장치를 열 방출이 가장 좋은 위치 근처에 배치하십시오.방열판이 근처에 배치되어 있지 않은 한 인쇄 기판의 모서리 및 주변 가장자리에 고열 장치를 놓지 마십시오.전력 저항을 설계할 때는 가능한 한 큰 장치를 선택하고 인쇄 기판의 레이아웃을 조정할 때 방열을 위한 충분한 공간을 확보하십시오.

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PCB에 핫스팟이 집중되는 것을 피하고, 가능한 한 PCB 보드에 전력을 고르게 분배하며, PCB 표면 온도 성능을 균일하고 일관되게 유지하십시오.

설계 과정에서 엄격하고 균일한 분포를 달성하는 것은 어려운 경우가 많지만, 핫스팟이 전체 회로의 정상적인 작동에 영향을 미치지 않도록 전력 밀도가 너무 높은 영역은 피해야 합니다.

가능하다면 인쇄회로의 열효율을 분석하는 것이 필요하다.예를 들어 일부 전문 PCB 설계 소프트웨어에 추가된 열 효율 지수 분석 소프트웨어 모듈은 설계자가 회로 설계를 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다.