De warmte gegenereerd door elektronische apparatuur tijdens het bedrijf zorgt ervoor dat de interne temperatuur van de apparatuur snel stijgt. Als de warmte niet op tijd wordt afgevoerd, blijft de apparatuur opwarmen, zal het apparaat mislukken vanwege oververhitting en zal de betrouwbaarheid van de elektronische apparatuur afnemen. Daarom is het erg belangrijk om warmte naar de printplaat af te voeren.

Factoranalyse van de temperatuurstijging van de printplaat

De directe oorzaak van de temperatuurstijging van het gedrukte bord is te wijten aan de aanwezigheid van apparaten voor circuitverbruik en elektronische apparaten hebben een stroomverbruik in verschillende mate, en de warmte -intensiteit verandert met het stroomverbruik.

Twee fenomenen van temperatuurstijging in bedrukte planken:
(1) de temperatuurstijging van de lokale temperatuur of de temperatuurstijging van het grote gebied;
(2) Temperatuurstijging op korte termijn of de temperatuurstijging op lange termijn.

Bij het analyseren van PCB -thermisch stroomverbruik, in het algemeen uit de volgende aspecten.

Elektrisch stroomverbruik
(1) analyseer stroomverbruik per oppervlakte -eenheid;
(2) Analyseer de verdeling van het stroomverbruik op de printplaat van het PCB.

2. De structuur van het gedrukte bord
(1) de grootte van het gedrukte bord;
(2) Materiaal van gedrukte bord.

3. Installatiemethode van afgedrukte bord
(1) installatiemethode (zoals verticale installatie en horizontale installatie);
(2) Afdichtingsconditie en afstand van de behuizing.

4. Thermische straling
(1) emissiviteit van bedrukt bordoppervlak;
(2) het temperatuurverschil tussen het gedrukte bord en het aangrenzende oppervlak en hun absolute temperatuur;

5. Warmtegeleiding
(1) de radiator installeren;
(2) Geleiding van andere structurele onderdelen van de installatie.

6. Thermische convectie
(1) natuurlijke convectie;
(2) Geforceerde koeling convectie.

De analyse van de bovenstaande factoren van de PCB is een effectieve manier om de temperatuurstijging van het gedrukte bord op te lossen. Deze factoren zijn vaak gerelateerd en afhankelijk in een product en systeem. De meeste factoren moeten worden geanalyseerd op basis van de feitelijke situatie, alleen voor een specifieke feitelijke situatie. Alleen in deze situatie kunnen de parameters van temperatuurstijging en stroomverbruik worden berekend of correct worden geschat.

Koelmethode van de printplaat

1. Hoog warmte-genererend apparaat plus koellichaam en warmtegeleidingsplaat
Wanneer een paar apparaten in de PCB een grote hoeveelheid warmte genereren (minder dan 3), kan een koellichaam of warmtepijp worden toegevoegd aan het warmtegenererende apparaat. Wanneer de temperatuur niet kan worden verlaagd, kan een koellichaam met een ventilator worden gebruikt om het warmtedissipatie -effect te verbeteren. Wanneer er meer verwarmingsapparaten zijn (meer dan 3), kan een grote warmteafvoer (bord) worden gebruikt. Het is een speciale radiator die is aangepast aan de positie en de hoogte van het verwarmingsapparaat op de PCB -kaart of in een grote platte radiator die de hoogte van verschillende componenten uitsnijdt. Bevestig de warmteafvoerbedekking aan het componentoppervlak en neem contact op met elke component om warmte af te voeren. Vanwege de slechte consistentie van de componenten tijdens de montage en het lassen, is het warmte -dissipatie -effect echter niet goed. Gewoonlijk wordt een zachte thermische faseverandering thermisch kussen toegevoegd op het componentoppervlak om het warmtedissipatie -effect te verbeteren.

2. Warmte -dissipatie door het PCB -bord zelf
Momenteel zijn de veelgebruikte PCB-platen met koper beklede/epoxy-glasdoeksubstraten of fenolische hars glazen stoffen substraten, en een kleine hoeveelheid op papier gebaseerde koper beklede platen worden gebruikt. Hoewel deze substraten uitstekende elektrische prestaties en verwerkingsprestaties hebben, hebben ze een slechte warmtedissipatie. Als een warmtedissipatieroute voor hoge warmte-genererende componenten, kan van de printplaat zelf nauwelijks worden verwacht dat ze warmte uit de hars van de PCB leiden, maar om warmte van het oppervlak van de component naar de omringende lucht te verdrijven. Aangezien elektronische producten echter het tijdperk van miniaturisatie van componenten, installatie met hoge dichtheid en hoog-verwarmingsassemblage zijn ingegaan, is het niet voldoende om te vertrouwen op het oppervlak van componenten met een zeer klein oppervlak om warmte af te voeren. Tegelijkertijd, vanwege het zware gebruik van oppervlakte-gemonteerde componenten zoals QFP en BGA, wordt de warmte die door de componenten gegenereerd in grote hoeveelheden naar de PCB-kaart wordt overgebracht. Daarom is de beste manier om de warmtedissipatie op te lossen het verbeteren van de warmtedissipatiecapaciteit van de PCB zelf in direct contact met het verwarmingselement. Gedrag of uitstoten.

3. Neem een ​​redelijk routeringsontwerp aan om warmte -dissipatie te bereiken
Omdat de thermische geleidbaarheid van de hars in het vel slecht is, en de koperen folielijnen en gaten goede warmtegeleiders zijn, verbeteren de restsnelheid van de koperfolie en het verhogen van de thermische geleidingsgaten het belangrijkste middel voor warmteafwijking.
Om de warmtedissipatiecapaciteit van de PCB te evalueren, is het noodzakelijk om de equivalente thermische geleidbaarheid (negen eq) van het composietmateriaal te berekenen dat is samengesteld uit verschillende materialen met verschillende thermische geleidbaarheidscoëfficiënten - het isolerende substraat voor PCB.

4. Voor apparatuur die gratis convectie luchtkoeling gebruikt, is het het beste om de geïntegreerde circuits (of andere apparaten) verticaal of horizontaal te regelen.

5. Apparaten op hetzelfde gedrukte bord moeten worden gerangschikt volgens hun warmte -generatie en warmtedissipatie zoveel mogelijk. Apparaten met kleine warmteopwekking of slechte hittebestendigheid (zoals kleine signaaltransistors, kleinschalige geïntegreerde circuits, elektrolytische condensatoren, enz.) Worden in de bovenste stroom van de koelluchtstroom geplaatst (bij de ingang), apparaten met grote warmteweerstand of goede hittebestendigheid (zoals krachttransistoren, grootschalige geïntegreerde circuits, enz.) Worden geplaatst bij de meeste neerwaartse luchtflow.

6. In de horizontale richting moeten de krachtige apparaten zo dicht mogelijk bij de rand van het gedrukte bord worden geplaatst om het warmteoverdrachtspad te verkorten; In de verticale richting moeten de high-power apparaten zo dicht mogelijk bij de bovenkant van het gedrukte bord worden geplaatst om de temperatuur van deze apparaten te verlagen bij het werken op de impact van andere apparaten.

7. Het temperatuurgevoelige apparaat is het best in het gebied geplaatst met de laagste temperatuur (zoals de onderkant van het apparaat). Plaats het nooit direct boven het warmte-genererende apparaat. Meerdere apparaten zijn bij voorkeur op het horizontale vlak gespreid.

8. De warmtedissipatie van de afgedrukte bord in de apparatuur hangt voornamelijk af van de luchtstroom, dus het luchtstroompad moet in het ontwerp worden bestudeerd en het apparaat of de gedrukte printplaat moet redelijkerwijs worden geconfigureerd. Wanneer de lucht stroomt, heeft deze altijd de neiging om te stromen waar de weerstand klein is, dus bij het configureren van apparaten op de printplaat is het noodzakelijk om te voorkomen dat een groot luchtruimte in een bepaald gebied achterblijft. De configuratie van meerdere gedrukte printplaten in de hele machine moet ook op hetzelfde probleem letten.

9. Vermijd de concentratie van hotspots op de PCB, verdeel het vermogen gelijkmatig op de PCB zoveel mogelijk en houd de temperatuurprestaties van het PCB -oppervlak uniform en consistent. Het is vaak moeilijk om een ​​strikte uniforme verdeling in het ontwerpproces te bereiken, maar het is noodzakelijk om gebieden met een te hoge vermogensdichtheid te voorkomen om hotspots te voorkomen die de normale werking van het gehele circuit beïnvloeden. Als de omstandigheden het toelaat, is thermische efficiëntie -analyse van gedrukte circuits noodzakelijk. Thermische efficiëntie -indexanalysesoftwaremodules die zijn toegevoegd in sommige professionele PCB -ontwerpsoftware kunnen bijvoorbeeld ontwerpers helpen om het circuitontwerp te optimaliseren.