Método de dissipação de calor de PCB simples e prático

Para equipamentos eletrônicos, uma certa quantidade de calor é gerada durante a operação, para que a temperatura interna do equipamento aumente rapidamente. Se o calor não estiver dissipado no tempo, o equipamento continuará a aquecer e o dispositivo falhará devido ao superaquecimento. A confiabilidade do desempenho do equipamento eletrônico diminuirá.

 

Portanto, é muito importante realizar um bom tratamento de dissipação de calor na placa de circuito. A dissipação de calor da placa de circuito da PCB é um link muito importante; portanto, qual é a técnica de dissipação de calor da placa de circuito da PCB, vamos discuti -la juntos abaixo.

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Dissipação de calor através da placa de PCB As placas de PCB atualmente amplamente utilizadas são substratos de pano de vidro de cobre/e epóxi ou substratos de pano de vidro de resina fenólica, e uma pequena quantidade de placas de revestimento à base de papel são usadas.

Embora esses substratos tenham excelentes propriedades elétricas e propriedades de processamento, eles têm baixa dissipação de calor. Como método de dissipação de calor para componentes de alto aquecimento, é quase impossível esperar calor da resina do próprio PCB para conduzir calor, mas dissipar o calor da superfície do componente para o ar circundante.

No entanto, quando os produtos eletrônicos entraram na era da miniaturização de componentes, montagem de alta densidade e montagem de alto aquecimento, não é suficiente para confiar na superfície de um componente com uma área de superfície muito pequena para dissipar o calor.

Ao mesmo tempo, devido ao uso extensivo de componentes de montagem de superfície como QFP e BGA, uma grande quantidade de calor gerada pelos componentes é transferida para a placa PCB. Portanto, a melhor maneira de resolver o problema da dissipação de calor é melhorar a capacidade de dissipação de calor do próprio PCB, que está em contato direto com o elemento de aquecimento, através da placa PCB. Conduzido ou irradiado.

 

Portanto, é muito importante realizar um bom tratamento de dissipação de calor na placa de circuito. A dissipação de calor da placa de circuito da PCB é um link muito importante; portanto, qual é a técnica de dissipação de calor da placa de circuito da PCB, vamos discuti -la juntos abaixo.

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Dissipação de calor através da placa de PCB As placas de PCB atualmente amplamente utilizadas são substratos de pano de vidro de cobre/e epóxi ou substratos de pano de vidro de resina fenólica, e uma pequena quantidade de placas de revestimento à base de papel são usadas.

Embora esses substratos tenham excelentes propriedades elétricas e propriedades de processamento, eles têm baixa dissipação de calor. Como método de dissipação de calor para componentes de alto aquecimento, é quase impossível esperar calor da resina do próprio PCB para conduzir calor, mas dissipar o calor da superfície do componente para o ar circundante.

No entanto, quando os produtos eletrônicos entraram na era da miniaturização de componentes, montagem de alta densidade e montagem de alto aquecimento, não é suficiente para confiar na superfície de um componente com uma área de superfície muito pequena para dissipar o calor.

Ao mesmo tempo, devido ao uso extensivo de componentes de montagem de superfície como QFP e BGA, uma grande quantidade de calor gerada pelos componentes é transferida para a placa PCB. Portanto, a melhor maneira de resolver o problema da dissipação de calor é melhorar a capacidade de dissipação de calor do próprio PCB, que está em contato direto com o elemento de aquecimento, através da placa PCB. Conduzido ou irradiado.

 

Quando o ar flui, ele sempre tende a fluir em locais com baixa resistência; portanto, ao configurar dispositivos em uma placa de circuito impresso, evite deixar um espaço aéreo grande em uma determinada área. A configuração de várias placas de circuito impresso em toda a máquina também deve prestar atenção ao mesmo problema.

O dispositivo sensível à temperatura é melhor colocado na área de temperatura mais baixa (como a parte inferior do dispositivo). Nunca coloque -o diretamente acima do dispositivo de aquecimento. É melhor escalonar vários dispositivos no plano horizontal.

Coloque os dispositivos com o maior consumo de energia e geração de calor perto da melhor posição para a dissipação de calor. Não coloque dispositivos de alto aquecimento nos cantos e nas bordas periféricas da placa impressa, a menos que um dissipador de calor seja organizado perto dela.

Ao projetar o resistor de potência, escolha um dispositivo maior o máximo possível e faça com que ele tenha espaço suficiente para a dissipação de calor ao ajustar o layout da placa impressa.

 

Componentes de alta geração de calor, além de radiadores e placas condutores de calor. Quando um pequeno número de componentes no PCB gera uma grande quantidade de calor (menor que 3), um dissipador de calor ou tubo de calor pode ser adicionado aos componentes geradores de calor. Quando a temperatura não pode ser reduzida, ela pode ser usada um radiador com um ventilador para melhorar o efeito de dissipação de calor.

Quando o número de dispositivos de aquecimento é grande (mais de 3), uma grande tampa de dissipação de calor (placa) pode ser usada, que é um dissipador de calor especial personalizado de acordo com a posição e a altura do dispositivo de aquecimento na PCB ou um grande dissipador de calor plano cortou diferentes posições de altura do componente. A tampa de dissipação de calor é integralmente dobrada na superfície do componente e entra em contato com cada componente para dissipar o calor.

No entanto, o efeito de dissipação de calor não é bom devido à baixa consistência da altura durante a montagem e soldagem dos componentes. Geralmente, uma almofada térmica de alteração térmica moles é adicionada na superfície do componente para melhorar o efeito de dissipação de calor.

 

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Para equipamentos que adotam o resfriamento gratuito de ar de convecção, é melhor organizar circuitos integrados (ou outros dispositivos) vertical ou horizontalmente.

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Adote um design de fiação razoável para realizar a dissipação de calor. Como a resina na placa possui baixa condutividade térmica e as linhas de folha de cobre e os orifícios são bons condutores de calor, aumentando a taxa restante de papel alumínio de cobre e aumentando os orifícios de condução de calor são os principais meios de dissipação de calor. Para avaliar a capacidade de dissipação de calor da PCB, é necessário calcular a condutividade térmica equivalente (nove EQ) do material compósito composto de vários materiais com diferente condutividade térmica-o substrato isolante para a PCB.

 

Os componentes na mesma placa impressa devem ser organizados o máximo possível de acordo com seu valor calorífico e grau de dissipação de calor. Dispositivos com baixo valor calorífico ou baixa resistência ao calor (como pequenos transistores de sinal, circuitos integrados em pequena escala, capacitores eletrolíticos etc.) devem ser colocados no fluxo de ar de resfriamento. O fluxo superior (na entrada), os dispositivos com grande resistência ao calor ou calor (como transistores de potência, circuitos integrados em larga escala, etc.) são colocados no mais a jusante do fluxo de ar de resfriamento.

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Na direção horizontal, os dispositivos de alta potência são dispostos o mais próximo possível da borda da placa impressa para reduzir o caminho de transferência de calor; Na direção vertical, os dispositivos de alta potência são dispostos o mais próximo possível da parte superior da placa impressa para reduzir a influência desses dispositivos na temperatura de outros dispositivos. .

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A dissipação de calor da placa impressa no equipamento depende principalmente do fluxo de ar; portanto, o caminho do fluxo de ar deve ser estudado durante o projeto e o dispositivo ou a placa de circuito impressa deve ser razoavelmente configurada.

Quando o ar flui, ele sempre tende a fluir em locais com baixa resistência; portanto, ao configurar dispositivos em uma placa de circuito impresso, evite deixar um espaço aéreo grande em uma determinada área.

A configuração de várias placas de circuito impresso em toda a máquina também deve prestar atenção ao mesmo problema.

 

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O dispositivo sensível à temperatura é melhor colocado na área de temperatura mais baixa (como a parte inferior do dispositivo). Nunca coloque -o diretamente acima do dispositivo de aquecimento. É melhor escalonar vários dispositivos no plano horizontal.

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Coloque os dispositivos com o maior consumo de energia e geração de calor perto da melhor posição para a dissipação de calor. Não coloque dispositivos de alto aquecimento nos cantos e nas bordas periféricas da placa impressa, a menos que um dissipador de calor seja organizado perto dela. Ao projetar o resistor de potência, escolha um dispositivo maior o máximo possível e faça com que ele tenha espaço suficiente para a dissipação de calor ao ajustar o layout da placa impressa.

 

10.Avroid A concentração de pontos quentes na PCB, distribua a energia uniformemente na placa de PCB o máximo possível e mantenha o desempenho da temperatura da superfície da PCB uniforme e consistente. Muitas vezes, é difícil obter uma distribuição uniforme estrita durante o processo de projeto, mas as áreas com alta densidade de potência devem ser necessárias para impedir que os pontos quentes afetem a operação normal de todo o circuito. Por exemplo, o módulo de software de análise de índice de eficiência térmica adicionada em algum software profissional de design de PCB pode ajudar os designers a otimizar o design do circuito.