Haba yang dihasilkan oleh peralatan elektronik semasa operasi menyebabkan suhu dalaman peralatan meningkat dengan cepat. Sekiranya haba tidak hilang dalam masa, peralatan akan terus memanaskan, peranti akan gagal kerana terlalu panas, dan kebolehpercayaan peralatan elektronik akan menurun. Oleh itu, sangat penting untuk menghilangkan haba ke papan litar.

Analisis faktor kenaikan suhu papan litar bercetak

Penyebab langsung kenaikan suhu papan bercetak adalah disebabkan oleh kehadiran peranti penggunaan kuasa litar, dan peranti elektronik mempunyai penggunaan kuasa untuk pelbagai peringkat, dan intensiti haba berubah dengan penggunaan kuasa.

Dua fenomena kenaikan suhu di papan bercetak:
(1) kenaikan suhu tempatan atau kenaikan suhu kawasan yang besar;
(2) kenaikan suhu jangka pendek atau kenaikan suhu jangka panjang.

Apabila menganalisis penggunaan kuasa terma PCB, secara amnya dari aspek berikut.

Penggunaan kuasa elektrik
(1) menganalisis penggunaan kuasa per kawasan unit;
(2) Menganalisis pengagihan penggunaan kuasa pada papan litar PCB.

2. Struktur papan bercetak
(1) saiz papan bercetak;
(2) Bahan papan bercetak.

3. Kaedah pemasangan papan bercetak
(1) kaedah pemasangan (seperti pemasangan menegak dan pemasangan mendatar);
(2) Keadaan pengedap dan jarak dari selongsong.

4. Sinaran Thermal
(1) emissivity permukaan papan bercetak;
(2) perbezaan suhu antara papan bercetak dan permukaan bersebelahan dan suhu mutlaknya;

5. Pengaliran haba
(1) Pasang radiator;
(2) Pengaliran bahagian struktur pemasangan yang lain.

6. Konveksi terma
(1) perolakan semulajadi;
(2) Konveksi penyejukan terpaksa.

Analisis faktor -faktor di atas dari PCB adalah cara yang berkesan untuk menyelesaikan kenaikan suhu papan bercetak. Faktor -faktor ini sering berkaitan dan bergantung kepada produk dan sistem. Kebanyakan faktor perlu dianalisis mengikut keadaan sebenar, hanya untuk keadaan sebenar tertentu. Hanya dalam keadaan ini, parameter kenaikan suhu dan penggunaan kuasa dikira atau dianggarkan dengan betul.

Kaedah penyejukan papan litar

1. Peranti penjanaan haba yang tinggi ditambah tenggelam haba dan plat pengaliran haba
Apabila beberapa peranti di PCB menghasilkan sejumlah besar haba (kurang daripada 3), tenggelam haba atau paip haba boleh ditambah ke peranti penjanaan haba. Apabila suhu tidak dapat diturunkan, tenggelam haba dengan kipas boleh digunakan untuk meningkatkan kesan pelesapan haba. Apabila terdapat lebih banyak peranti pemanasan (lebih daripada 3), penutup pelesapan haba yang besar (papan) boleh digunakan. Ia adalah radiator khas yang disesuaikan mengikut kedudukan dan ketinggian peranti pemanasan pada papan PCB atau dalam radiator rata yang besar memotong ketinggian komponen yang berbeza. Kencangkan penutup pelesapan haba ke permukaan komponen, dan hubungi setiap komponen untuk menghilangkan haba. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh konsistensi komponen yang lemah semasa pemasangan dan kimpalan, kesan pelesapan haba tidak baik. Biasanya perubahan fasa terma lembut pad termal ditambah pada permukaan komponen untuk meningkatkan kesan pelesapan haba.

2. Pelepasan haba melalui papan PCB itu sendiri
Pada masa ini, plat PCB yang digunakan secara meluas adalah substrat kain kaca tembaga/epoksi atau substrat kain kaca resin fenolik, dan sebilangan kecil plat tembaga berasaskan kertas digunakan. Walaupun substrat ini mempunyai prestasi elektrik dan prestasi pemprosesan yang sangat baik, mereka mempunyai pelesapan haba yang lemah. Sebagai laluan pelesapan haba untuk komponen penjanaan haba yang tinggi, PCB itu sendiri tidak dapat dijangka melakukan haba dari resin PCB, tetapi untuk menghilangkan haba dari permukaan komponen ke udara sekitar. Walau bagaimanapun, apabila produk elektronik telah memasuki era pengurangan komponen, pemasangan berkepadatan tinggi, dan pemasangan panas, tidak cukup untuk bergantung pada permukaan komponen dengan kawasan permukaan yang sangat kecil untuk menghilangkan haba. Pada masa yang sama, disebabkan oleh penggunaan komponen yang dipasang di permukaan seperti QFP dan BGA, haba yang dihasilkan oleh komponen dipindahkan ke papan PCB dalam kuantiti yang banyak. Oleh itu, cara terbaik untuk menyelesaikan pelesapan haba adalah untuk meningkatkan kapasiti pelesapan haba PCB itu sendiri dalam hubungan langsung dengan elemen pemanasan. Menjalankan atau memancarkan.

3. Mengamalkan reka bentuk penghalaan yang munasabah untuk mencapai pelesapan haba
Kerana kekonduksian terma resin dalam lembaran adalah miskin, dan garis -garis foil dan lubang tembaga adalah konduktor haba yang baik, meningkatkan kadar sisa foil tembaga dan meningkatkan lubang konduksi haba adalah cara utama pelesapan haba.
Untuk menilai kapasiti pelesapan haba PCB, adalah perlu untuk mengira kekonduksian terma bersamaan (sembilan EQ) bahan komposit yang terdiri daripada pelbagai bahan dengan pekali kekonduksian terma yang berbeza -substrat penebat untuk PCB.

4. Bagi peralatan yang menggunakan penyejukan udara perolakan percuma, sebaiknya mengatur litar bersepadu (atau peranti lain) secara menegak atau mendatar.

5. Peranti di papan bercetak yang sama harus diatur mengikut penjanaan haba dan pelesapan haba sebanyak mungkin. Peranti dengan penjanaan haba yang kecil atau rintangan haba yang lemah (seperti transistor isyarat kecil, litar bersepadu berskala kecil, kapasitor elektrolitik, dan lain-lain) diletakkan di aliran udara yang paling tinggi (di pintu masuk), alat-alat yang besar.

6. Dalam arah mendatar, peranti kuasa tinggi harus diletakkan sedekat mungkin ke tepi papan bercetak untuk memendekkan laluan pemindahan haba; Di arah menegak, peranti kuasa tinggi harus diletakkan sedekat mungkin ke bahagian atas papan bercetak untuk mengurangkan suhu peranti ini apabila bekerja pada kesan peranti lain.

7. Peranti sensitif suhu paling baik diletakkan di kawasan dengan suhu terendah (seperti bahagian bawah peranti). Jangan sekali-kali meletakkannya di atas peranti penjanaan haba. Peranti berbilang lebih baik terhuyung -huyung pada satah mendatar.

8. Pelepasan haba papan bercetak di dalam peralatan terutamanya bergantung kepada aliran udara, jadi laluan aliran udara harus dikaji dalam reka bentuk, dan peranti atau papan litar bercetak harus dikonfigurasi dengan munasabah. Apabila udara mengalir, ia sentiasa cenderung mengalir di mana rintangannya kecil, jadi apabila mengkonfigurasi peranti di papan litar bercetak, adalah perlu untuk mengelakkan meninggalkan ruang udara yang besar di kawasan tertentu. Konfigurasi papan litar bercetak berganda di seluruh mesin juga perlu memberi perhatian kepada masalah yang sama.

9. Elakkan kepekatan bintik -bintik panas pada PCB, mengedarkan kuasa secara merata pada PCB sebanyak mungkin, dan pastikan prestasi suhu seragam permukaan PCB dan konsisten. Selalunya sukar untuk mencapai pengagihan seragam yang ketat dalam proses reka bentuk, tetapi perlu untuk mengelakkan kawasan dengan ketumpatan kuasa yang terlalu tinggi untuk mengelakkan bintik -bintik panas yang mempengaruhi operasi normal keseluruhan litar. Sekiranya syarat membenarkan, analisis kecekapan haba litar bercetak diperlukan. Sebagai contoh, modul perisian Analisis Indeks Kecekapan Thermal yang ditambah dalam beberapa perisian reka bentuk PCB profesional boleh membantu pereka mengoptimumkan reka bentuk litar.