W przypadku sprzętu elektronicznego podczas pracy wytwarzana jest pewna ilość ciepła, w związku z czym temperatura wewnętrzna sprzętu szybko rośnie. Jeśli ciepło nie zostanie rozproszone na czas, sprzęt będzie się nagrzewał, a urządzenie ulegnie awarii z powodu przegrzania. Niezawodność sprzętu elektronicznego Wydajność spadnie.

Dlatego bardzo ważne jest przeprowadzenie dobrego procesu odprowadzania ciepła na płytce drukowanej. Rozpraszanie ciepła przez płytkę drukowaną jest bardzo ważną częścią, więc jaka jest technika rozpraszania ciepła przez płytkę drukowaną, omówmy to razem poniżej.

Rozpraszanie ciepła przez samą płytkę PCB Obecnie powszechnie stosowane płytki PCB to podłoża z tkaniny pokrytej miedzią/epoksydową tkaniną szklaną lub podłoża z tkaniny szklanej z żywicy fenolowej, przy czym stosowana jest niewielka ilość płytek pokrytych miedzią na bazie papieru.

Chociaż te podłoża mają doskonałe właściwości elektryczne i właściwości przetwórcze, mają słabe odprowadzanie ciepła. Ponieważ jest to metoda rozpraszania ciepła w przypadku komponentów o wysokiej temperaturze, prawie niemożliwe jest oczekiwanie, że ciepło z samej płytki PCB będzie przewodziło ciepło, ale rozproszy ciepło z powierzchni komponentu do otaczającego powietrza.

Ponieważ jednak produkty elektroniczne wkroczyły w erę miniaturyzacji komponentów, montażu o dużej gęstości i montażu charakteryzującego się wysokim stopniem nagrzewania, nie wystarczy polegać na powierzchni komponentu o bardzo małej powierzchni do odprowadzania ciepła.

Jednocześnie, ze względu na masowe zastosowanie komponentów do montażu powierzchniowego, takich jak QFP i BGA, ciepło generowane przez komponenty jest w dużej ilości przenoszone na płytkę PCB. Dlatego najlepszym sposobem rozwiązania problemu rozpraszania ciepła jest poprawa zdolności odprowadzania ciepła samej płytki drukowanej, która ma bezpośredni kontakt z płytką PCB.

▼Ciepło poprzez element grzejny. Przewodzone lub promieniowane.

▼Ogrzewanie przezPoniżej przedstawiono ogrzewanie przez

Odsłonięcie miedzi z tyłu układu scalonego zmniejsza opór cieplny pomiędzy miedzią a powietrzem

Układ PCB
Urządzenia wrażliwe na ciepło umieszcza się w obszarze zimnego wiatru.

Urządzenie do pomiaru temperatury jest umieszczone w najgorętszym miejscu.

Urządzenia na tej samej płytce drukowanej należy rozmieścić w miarę możliwości zgodnie z ich kalorycznością i stopniem odprowadzania ciepła. Urządzenia o niskiej wartości opałowej lub słabej odporności cieplnej (takie jak tranzystory małosygnałowe, małogabarytowe układy scalone, kondensatory elektrolityczne itp.) należy umieszczać w strumieniu powietrza chłodzącego. Najwyższy przepływ (na wejściu), czyli urządzenia o dużym oporze cieplnym lub cieplnym (takie jak tranzystory mocy, wielkogabarytowe układy scalone itp.), są umieszczone najbardziej za strumieniem powietrza chłodzącego.

W kierunku poziomym urządzenia dużej mocy umieszcza się jak najbliżej krawędzi płytki drukowanej, aby skrócić drogę wymiany ciepła; w kierunku pionowym urządzenia dużej mocy umieszcza się jak najbliżej górnej krawędzi płytki drukowanej, aby ograniczyć wpływ tych urządzeń na temperaturę innych urządzeń.

Rozpraszanie ciepła przez płytkę drukowaną w sprzęcie opiera się głównie na przepływie powietrza, dlatego podczas projektowania należy zbadać ścieżkę przepływu powietrza, a urządzenie lub płytkę drukowaną należy rozsądnie skonfigurować.

Kiedy powietrze przepływa, zawsze ma ono tendencję do przepływu w miejscach o niskim oporze, dlatego konfigurując urządzenia na płytce drukowanej, należy unikać pozostawiania dużej przestrzeni powietrznej w określonym obszarze. Konfiguracja wielu płytek drukowanych w całej maszynie powinna również zwrócić uwagę na ten sam problem.

Urządzenie wrażliwe na temperaturę najlepiej umieścić w obszarze o najniższej temperaturze (np. na spodzie urządzenia). Nigdy nie umieszczaj go bezpośrednio nad urządzeniem grzewczym. Najlepiej jest ustawić wiele urządzeń naprzemiennie w płaszczyźnie poziomej.

Urządzenia o największym poborze mocy i wytwarzaniu ciepła są rozmieszczone w pobliżu miejsc zapewniających najlepsze odprowadzanie ciepła. Nie umieszczaj urządzeń silnie nagrzewających się na rogach i krawędziach płytki drukowanej, chyba że w jej pobliżu znajduje się radiator.

Projektując rezystor mocy, należy wybrać w miarę możliwości większe urządzenie i zapewnić mu wystarczająco dużo miejsca na odprowadzenie ciepła podczas dopasowywania układu płytki drukowanej.

Zalecany rozstaw komponentów: