Haba yang dihasilkan oleh peralatan elektronik semasa operasi menyebabkan suhu dalaman peralatan meningkat dengan cepat. Jika haba tidak hilang dalam masa, peralatan akan terus menjadi panas, 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

Punca langsung kenaikan suhu papan bercetak adalah disebabkan oleh kehadiran peranti penggunaan kuasa litar, dan peranti elektronik mempunyai penggunaan kuasa kepada darjah yang berbeza-beza, dan keamatan haba berubah dengan penggunaan kuasa.

Dua fenomena kenaikan suhu dalam 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 haba PCB, secara amnya dari aspek berikut.

Penggunaan kuasa elektrik
(1) Menganalisis penggunaan kuasa setiap unit luas;
(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 terma
(1) Emisiviti 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 lain.

6. Perolakan terma
(1) Perolakan semula jadi;
(2) Perolakan penyejukan paksa.

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

Kaedah penyejukan papan litar

1. Peranti penjana haba tinggi ditambah sink haba dan plat pengaliran haba
Apabila beberapa peranti dalam PCB menjana sejumlah besar haba (kurang daripada 3), sink haba atau paip haba boleh ditambah pada peranti penjana haba. Apabila suhu tidak dapat diturunkan, sink 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 Potong ketinggian komponen yang berbeza. Kencangkan penutup pelesapan haba pada permukaan komponen, dan hubungi setiap komponen untuk menghilangkan haba. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh konsistensi komponen yang lemah semasa pemasangan dan kimpalan, kesan pelesapan haba adalah tidak baik. Biasanya pad haba perubahan fasa terma lembut ditambah pada permukaan komponen untuk meningkatkan kesan pelesapan haba.

2. Pelesapan haba melalui papan PCB itu sendiri
Pada masa ini, plat PCB yang digunakan secara meluas adalah substrat kain kaca bersalut tembaga/epoksi atau substrat kain kaca resin fenolik, dan sejumlah kecil plat bersalut tembaga berasaskan kertas digunakan. Walaupun substrat ini mempunyai prestasi elektrik yang sangat baik dan prestasi pemprosesan, ia mempunyai pelesapan haba yang lemah. Sebagai laluan pelesapan haba untuk komponen penjana haba yang tinggi, PCB itu sendiri sukar dijangka mengalirkan haba daripada resin PCB, tetapi untuk menghilangkan haba dari permukaan komponen ke udara sekeliling. Walau bagaimanapun, memandangkan produk elektronik telah memasuki era pengecilan komponen, pemasangan berketumpatan tinggi dan pemasangan haba tinggi, adalah tidak mencukupi untuk bergantung pada permukaan komponen dengan luas permukaan yang sangat kecil untuk menghilangkan haba. Pada masa yang sama, disebabkan penggunaan berat 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. Kelakuan atau mengeluarkan.

3. Mengguna pakai reka bentuk laluan yang munasabah untuk mencapai pelesapan haba
Oleh kerana kekonduksian haba resin dalam lembaran adalah lemah, dan garisan dan lubang kerajang tembaga adalah konduktor haba yang baik, meningkatkan kadar sisa kerajang tembaga dan meningkatkan lubang pengaliran haba adalah cara utama pelesapan haba.
Untuk menilai kapasiti pelesapan haba PCB, adalah perlu untuk mengira kekonduksian terma setara (sembilan eq) bahan komposit yang terdiri daripada pelbagai bahan dengan pekali kekonduksian haba yang berbeza—substrat penebat untuk PCB.

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

5. Peranti pada papan bercetak yang sama hendaklah disusun 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, dll.) diletakkan di Aliran paling atas aliran udara penyejuk (di pintu masuk), peranti dengan penjanaan haba yang besar atau rintangan haba yang baik (seperti transistor kuasa, litar bersepadu berskala besar, dll.) diletakkan di bahagian paling hilir aliran udara penyejuk.

6. Dalam arah mendatar, peranti berkuasa tinggi hendaklah diletakkan sedekat mungkin dengan tepi papan bercetak untuk memendekkan laluan pemindahan haba; dalam arah menegak, peranti berkuasa tinggi hendaklah diletakkan sedekat mungkin dengan bahagian atas papan bercetak untuk mengurangkan suhu peranti ini apabila bekerja pada peranti lain Kesan.

7. Peranti sensitif suhu paling baik diletakkan di kawasan yang mempunyai suhu paling rendah (seperti bahagian bawah peranti). Jangan sekali-kali letakkannya terus di atas peranti penjana haba. Berbilang peranti sebaiknya berperingkat pada satah mendatar.

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

9. Elakkan kepekatan titik panas pada PCB, agihkan kuasa secara sama rata pada PCB sebanyak mungkin, dan pastikan prestasi suhu permukaan PCB seragam dan konsisten. Selalunya sukar untuk mencapai pengedaran seragam yang ketat dalam proses reka bentuk, tetapi adalah perlu untuk mengelakkan kawasan dengan ketumpatan kuasa terlalu tinggi untuk mengelakkan titik panas yang menjejaskan operasi normal keseluruhan litar. Jika keadaan membenarkan, analisis kecekapan haba litar bercetak adalah perlu. Contohnya, modul perisian analisis indeks kecekapan terma yang ditambah dalam beberapa perisian reka bentuk PCB profesional boleh membantu pereka bentuk mengoptimumkan reka bentuk litar.