Prosta i praktyczna metoda rozpraszania ciepła PCB

W przypadku urządzeń elektronicznych podczas pracy generowana jest pewna ilość ciepła, tak że temperatura wewnętrzna sprzętu gwałtownie wzrośnie. Jeśli ciepło nie zostanie rozproszone na czas, sprzęt będzie nadal się nagrzewać, a urządzenie zawiedzie z powodu przegrzania. Niezawodność wydajności sprzętu elektronicznego zmniejszy się.

 

Dlatego bardzo ważne jest przeprowadzenie dobrego obróbki rozpraszania ciepła na płycie drukowanej. Rozpraszanie ciepła płyty drukowanej PCB jest bardzo ważnym ogniwem, więc jaka jest technika rozpraszania ciepła płyty drukowanej PCB, omówmy to razem poniżej.

01
Rozpraszanie ciepła przez samą płytkę PCB Obecnie stosowane płyty PCB to miedziane podłoża odziane/epoksydowe szklanki lub podłoża szklanki żywicy fenolowej, a także niewielka ilość papierowych płyt płaskich miedzianych.

Chociaż te substraty mają doskonałe właściwości elektryczne i właściwości przetwarzania, mają słabe rozproszenie ciepła. Jako metoda rozpraszania ciepła dla komponentów o wysokim ogrzewaniu, prawie niemożliwe jest oczekiwanie, że ciepło samej żywicy PCB prowadzi ciepło, ale rozpraszanie ciepła z powierzchni komponentu do otaczającego powietrza.

Ponieważ jednak produkty elektroniczne weszły do ​​epoki miniaturyzacji komponentów, montażu o wysokiej gęstości i zespołu o wysokiej zawartości ogrzewania, nie wystarczy polegać na powierzchni komponentu o bardzo małej powierzchni w celu rozproszy ciepła.

Jednocześnie, ze względu na obszerne zastosowanie komponentów mocowania powierzchniowego, takich jak QFP i BGA, duża ilość ciepła wytwarzanego przez komponenty jest przenoszona na płytę PCB. Dlatego najlepszym sposobem rozwiązania problemu rozpraszania ciepła jest poprawa zdolności rozpraszania ciepła samego PCB, która jest w bezpośrednim kontakcie z elementem grzewczym, przez płytę PCB. Przeprowadzone lub promieniowane.

 

Dlatego bardzo ważne jest przeprowadzenie dobrego obróbki rozpraszania ciepła na płycie drukowanej. Rozpraszanie ciepła płyty drukowanej PCB jest bardzo ważnym ogniwem, więc jaka jest technika rozpraszania ciepła płyty drukowanej PCB, omówmy to razem poniżej.

01
Rozpraszanie ciepła przez samą płytkę PCB Obecnie stosowane płyty PCB to miedziane podłoża odziane/epoksydowe szklanki lub podłoża szklanki żywicy fenolowej, a także niewielka ilość papierowych płyt płaskich miedzianych.

Chociaż te substraty mają doskonałe właściwości elektryczne i właściwości przetwarzania, mają słabe rozproszenie ciepła. Jako metoda rozpraszania ciepła dla komponentów o wysokim ogrzewaniu, prawie niemożliwe jest oczekiwanie, że ciepło samej żywicy PCB prowadzi ciepło, ale rozpraszanie ciepła z powierzchni komponentu do otaczającego powietrza.

Ponieważ jednak produkty elektroniczne weszły do ​​epoki miniaturyzacji komponentów, montażu o wysokiej gęstości i zespołu o wysokiej zawartości ogrzewania, nie wystarczy polegać na powierzchni komponentu o bardzo małej powierzchni w celu rozproszy ciepła.

Jednocześnie, ze względu na obszerne zastosowanie komponentów mocowania powierzchniowego, takich jak QFP i BGA, duża ilość ciepła wytwarzanego przez komponenty jest przenoszona na płytę PCB. Dlatego najlepszym sposobem rozwiązania problemu rozpraszania ciepła jest poprawa zdolności rozpraszania ciepła samego PCB, która jest w bezpośrednim kontakcie z elementem grzewczym, przez płytę PCB. Przeprowadzone lub promieniowane.

 

Kiedy powietrze płynie, zawsze ma tendencję do płynnego w miejscach o niskim oporze, więc podczas konfigurowania urządzeń na drukowanej płycie drukowanej, unikaj pozostawiania dużej przestrzeni powietrznej w określonym obszarze. Konfiguracja wielu płyt drukowanych w całej maszynie powinna również zwrócić uwagę na ten sam problem.

Urządzenie wrażliwe na temperaturę najlepiej umieszcza się w najniższym obszarze temperatury (np. Dno urządzenia). Nigdy nie umieszczaj go bezpośrednio nad urządzeniem grzewczym. Najlepiej jest zatrzymać wiele urządzeń na płaszczyźnie poziomej.

Umieść urządzenia o najwyższym zużyciu energii i wytwarzaniu ciepła w pobliżu najlepszej pozycji do rozpraszania ciepła. Nie umieszczaj urządzeń o wysokim ogrzewaniu na rogach i peryferyjnych krawędzi drukowanej deski, chyba że w pobliżu jest ustawiona radiat.

Podczas projektowania rezystora zasilania wybierz większe urządzenie w jak największym stopniu i spraw, aby miał wystarczająco dużo miejsca do rozpraszania ciepła podczas regulacji układu drukowanej płyty.

 

Wysokie elementy generujące ciepło plus grzejniki i płytki przewodzące ciepło. Gdy niewielka liczba komponentów w PCB generuje dużą ilość ciepła (mniej niż 3), do komponentów generujących ciepło można dodać radiator lub rurę cieplną. Gdy temperatury nie można obniżyć, można go użyć chłodnicy z wentylatorem w celu zwiększenia efektu rozpraszania ciepła.

Gdy liczba urządzeń grzewczych jest duża (więcej niż 3), można zastosować dużą pokrycie rozpraszania ciepła (płyta), która jest specjalnym radiatorem dostosowanym zgodnie z położeniem i wysokością urządzenia grzewczego na PCB lub dużym płaskim radiatorem wyciętym różne pozycje wysokości komponentu. Pokrywa rozpraszania ciepła jest integralnie zapięta na powierzchni komponentu i kontaktuje się z każdym składnikiem w celu rozproszenia ciepła.

Jednak efekt rozpraszania ciepła nie jest dobry ze względu na słabą spójność wysokości podczas montażu i spawania komponentów. Zwykle na powierzchni komponentu dodaje się miękką podkładkę termiczną fazy termicznej, aby poprawić efekt rozpraszania ciepła.

 

03
W przypadku urządzeń, które przyjmuje bezpłatne chłodzenie powietrza konwekcyjnego, najlepiej ustawić zintegrowane obwody (lub inne urządzenia) pionowo lub poziomo.

04
Przyjmij rozsądną konstrukcję okablowania, aby zrealizować rozpraszanie ciepła. Ponieważ żywica na płycie ma słabą przewodność cieplną, a linie i otwory folii miedzianej są dobrymi przewodnikami cieplnymi, zwiększając pozostałą szybkość folii miedzianej i zwiększenie otworów przewodzenia ciepła jest głównym sposobem rozpraszania ciepła. Aby ocenić pojemność rozpraszania ciepła PCB, konieczne jest obliczenie równoważnej przewodności cieplnej (dziewięć równania) materiału kompozytowego złożonego z różnych materiałów o różnych przewodności cieplnej-podłoża izolacyjnego dla PCB.

 

Komponenty na tej samej drukowanej płycie powinny być ustawione tak daleko, jak to możliwe, zgodnie z ich wartością kaloryczną i stopniem rozpraszania ciepła. Urządzenia o niskiej wartości kalorycznej lub słabej odporności na ciepło (takie jak małe tranzystory sygnałowe, zintegrowane obwody na małą skalę, kondensatory elektrolityczne itp.) Należy umieścić w przepływie powietrza chłodzącego. Najwyższy przepływ (przy wejściu), urządzenia z dużą odpornością na ciepło lub ciepło (takie jak tranzystory mocy, obwody zintegrowane na dużą skalę itp.) Są umieszczane w najbardziej poniżej przepływu powietrza chłodzącego.

06
W kierunku poziomym urządzenia o dużej mocy są ułożone jak najbliżej krawędzi drukowanej płyty, aby skrócić ścieżkę przenoszenia ciepła; W kierunku pionowym urządzenia o dużej mocy są ułożone jak najbliżej górnej części płyty wydrukowanej, aby zmniejszyć wpływ tych urządzeń na temperaturę innych urządzeń. .

07
Rozpraszanie ciepła na drukowanej płycie w sprzęcie polega głównie na przepływie powietrza, więc ścieżkę przepływu powietrza należy zbadać podczas projektu, a urządzenie lub drukowana płyta obwodowa powinna być rozsądnie skonfigurowana.

Kiedy powietrze płynie, zawsze ma tendencję do płynnego w miejscach o niskim oporze, więc podczas konfigurowania urządzeń na drukowanej płycie drukowanej, unikaj pozostawiania dużej przestrzeni powietrznej w określonym obszarze.

Konfiguracja wielu płyt drukowanych w całej maszynie powinna również zwrócić uwagę na ten sam problem.

 

08
Urządzenie wrażliwe na temperaturę najlepiej umieszcza się w najniższym obszarze temperatury (np. Dno urządzenia). Nigdy nie umieszczaj go bezpośrednio nad urządzeniem grzewczym. Najlepiej jest zatrzymać wiele urządzeń na płaszczyźnie poziomej.

09
Umieść urządzenia o najwyższym zużyciu energii i wytwarzaniu ciepła w pobliżu najlepszej pozycji do rozpraszania ciepła. Nie umieszczaj urządzeń o wysokim ogrzewaniu na rogach i peryferyjnych krawędzi drukowanej deski, chyba że w pobliżu jest ustawiona radiat. Podczas projektowania rezystora zasilania wybierz większe urządzenie w jak największym stopniu i spraw, aby miał wystarczająco dużo miejsca do rozpraszania ciepła podczas regulacji układu drukowanej płyty.

 

10. Należy stężenie gorących punktów na PCB, rozkładaj moc równomiernie na płycie PCB tak bardzo, jak to możliwe, i zachowaj jednolity i spójny temperatura powierzchni PCB. Na przykład moduł oprogramowania do analizy indeksu wydajności termicznej dodany w niektórych profesjonalnych oprogramowania do projektowania PCB może pomóc projektantom zoptymalizować projekt obwodu.