Fra PCB World

For elektronisk utstyr genereres en viss varmemengde under drift, slik at den indre temperaturen i utstyret stiger raskt.Hvis varmen ikke forsvinner i tide, vil utstyret fortsette å varmes opp, og enheten vil svikte på grunn av overoppheting.Påliteligheten til det elektroniske utstyret Ytelsen vil reduseres.

Derfor er det svært viktig å gjennomføre en god varmeavledningsbehandling på kretskortet.Varmespredningen til PCB-kretskortet er en veldig viktig kobling, så hva er varmespredningsteknikken til PCB-kretskortet, la oss diskutere det sammen nedenfor.

01
Varmespredning gjennom selve PCB-platen De for tiden mye brukte PCB-platene er kobberkledde/epoksyglassduksubstrater eller fenolharpiksglassduksubstrater, og det brukes en liten mengde papirbaserte kobberkledde plater.

Selv om disse substratene har utmerkede elektriske egenskaper og prosesseringsegenskaper, har de dårlig varmeavledning.Som en varmeavledningsmetode for komponenter med høy oppvarming er det nesten umulig å forvente at varme ledes av harpiksen til selve PCB-en, men å spre varme fra overflaten av komponenten til den omgivende luften.

Men ettersom elektroniske produkter har gått inn i en æra med miniatyrisering av komponenter, høytetthetsmontering og høyoppvarmingsmontering, er det ikke nok å stole på overflaten til en komponent med svært liten overflate for å spre varme.

Samtidig, på grunn av den omfattende bruken av overflatemonterte komponenter som QFP og BGA, overføres varmen som genereres av komponentene til PCB-kortet i store mengder.Derfor er den beste måten å løse varmespredningen på å forbedre varmeavledningskapasiteten til selve PCB-en som er i direkte kontakt med varmeelementet.Ledet eller utstrålt.

PCB layout
Termisk sensitive enheter er plassert i det kalde vindområdet.

Temperaturdeteksjonsenheten er plassert i den varmeste posisjonen.

Enhetene på samme trykte tavle bør ordnes så langt som mulig i henhold til deres brennverdi og grad av varmeavledning.Enheter med liten brennverdi eller dårlig varmemotstand (som små signaltransistorer, integrerte kretser i liten skala, elektrolytiske kondensatorer osv.) bør plasseres i kjøleluftstrømmen.Den øverste strømmen (ved inngangen), enhetene med stor varme- eller varmemotstand (som krafttransistorer, storskala integrerte kretsløp, etc.) er plassert lengst nedstrøms for kjøleluftstrømmen.

I horisontal retning plasseres høyeffektsenheter så nær kanten av kortet som mulig for å forkorte varmeoverføringsveien;i vertikal retning plasseres høyeffektsenheter så nær toppen av kortet som mulig for å redusere effekten av disse enhetene på temperaturen til andre enheter når de fungerer .

Varmespredningen til det trykte kortet i utstyret er hovedsakelig avhengig av luftstrøm, så luftstrømbanen bør studeres under konstruksjonen, og enheten eller kretskortet bør være rimelig konfigurert.

Det er ofte vanskelig å oppnå streng jevn fordeling under designprosessen, men områder med for høy effekttetthet må unngås for å hindre at hot spots påvirker normal drift av hele kretsen.

Hvis mulig, er det nødvendig å analysere den termiske effektiviteten til den trykte kretsen.For eksempel kan programvaremodulen for termisk effektivitetsindeksanalyse lagt til i noen profesjonelle PCB-designprogramvare hjelpe designere med å optimalisere kretsdesignet.

02
Høy varmegenererende komponenter pluss radiatorer og varmeledende plater.Når et lite antall komponenter i PCB genererer en stor mengde varme (mindre enn 3), kan en varmeavleder eller varmerør legges til de varmegenererende komponentene.Når temperaturen ikke kan senkes, kan den brukes En radiator med vifte for å forsterke varmeavledningseffekten.

Når antallet varmeenheter er stort (mer enn 3), kan et stort varmeavledningsdeksel (brett) brukes, som er en spesiell kjøleribbe tilpasset posisjonen og høyden til varmeenheten på PCB eller en stor leilighet. kjøleribbe Klipp ut forskjellige komponenthøydeposisjoner.Varmespredningsdekselet er integrert knekt på overflaten av komponenten, og det kommer i kontakt med hver komponent for å spre varme.

Varmespredningseffekten er imidlertid ikke god på grunn av den dårlige høydekonsistensen under montering og sveising av komponenter.Vanligvis legges en myk termisk faseendringspute på overflaten av komponenten for å forbedre varmeavledningseffekten.

03
For utstyr som bruker fri konveksjonsluftkjøling, er det best å arrangere integrerte kretsløp (eller andre enheter) vertikalt eller horisontalt.

04
Vedta en rimelig ledningsdesign for å realisere varmespredning.Fordi harpiksen i platen har dårlig termisk ledningsevne, og kobberfolielinjene og -hullene er gode varmeledere, er det å øke den gjenværende hastigheten på kobberfolien og øke varmeledningshullene det viktigste middelet for varmespredning.For å evaluere varmeavledningskapasiteten til PCB, er det nødvendig å beregne den ekvivalente varmeledningsevnen (ni ekvivalenter) til komposittmaterialet som er sammensatt av forskjellige materialer med ulik varmeledningsevne - det isolerende underlaget for PCB.

05
Enhetene på samme trykte tavle bør ordnes så langt som mulig i henhold til deres brennverdi og grad av varmeavledning.Enheter med lav brennverdi eller dårlig varmemotstand (som transistorer med små signaler, integrerte kretser i liten skala, elektrolytiske kondensatorer osv.) bør plasseres i kjøleluftstrømmen.Den øverste strømmen (ved inngangen), enhetene med stor varme- eller varmemotstand (som krafttransistorer, storskala integrerte kretsløp, etc.) er plassert lengst nedstrøms for kjøleluftstrømmen.

06
I horisontal retning er høyeffektanordningene anordnet så nær kanten av kortet som mulig for å forkorte varmeoverføringsveien;i vertikal retning er høyeffektenhetene anordnet så nær toppen av kortet som mulig for å redusere innflytelsen fra disse enhetene på temperaturen til andre enheter..

07
Varmespredningen til det trykte kortet i utstyret er hovedsakelig avhengig av luftstrøm, så luftstrømbanen bør studeres under konstruksjonen, og enheten eller kretskortet bør være rimelig konfigurert.

Når luft strømmer, har den alltid en tendens til å strømme på steder med lav motstand, så når du konfigurerer enheter på et trykt kretskort, unngå å forlate et stort luftrom i et bestemt område.

Konfigurasjonen av flere trykte kretskort i hele maskinen bør også ta hensyn til det samme problemet.

08
Den temperaturfølsomme enheten er best plassert i området med lavest temperatur (som bunnen av enheten).Plasser den aldri rett over varmeapparatet.Det er best å forskyve flere enheter på horisontalplanet.

09
Plasser enhetene med høyest strømforbruk og varmegenerering nær den beste posisjonen for varmeavledning.Ikke plasser enheter med høy oppvarming på hjørnene og de perifere kantene av den trykte platen, med mindre en varmeavleder er plassert i nærheten av den.Når du designer strømmotstanden, velg en større enhet så mye som mulig, og sørg for at den har nok plass til varmeavledning når du justerer utformingen av printkortet.

10
Unngå konsentrasjonen av varme flekker på PCB, fordel kraften jevnt på PCB-kortet så mye som mulig, og hold PCB-overflatetemperaturytelsen jevn og konsistent.

Det er ofte vanskelig å oppnå streng jevn fordeling under designprosessen, men områder med for høy effekttetthet må unngås for å hindre at hot spots påvirker normal drift av hele kretsen.

Hvis mulig, er det nødvendig å analysere den termiske effektiviteten til den trykte kretsen.For eksempel kan programvaremodulen for termisk effektivitetsindeksanalyse lagt til i noen profesjonelle PCB-designprogramvare hjelpe designere med å optimalisere kretsdesignet.