Тепло, генерируемое электронным оборудованием во время работы, приводит к быстрому росту внутренней температуры оборудования. Если тепло не рассеивается вовремя, оборудование будет продолжать нагреваться, устройство потерпит неудачу из -за перегрева, а надежность электронного оборудования снизится. Следовательно, очень важно рассеять тепло на плату.

Факторный анализ повышения температуры печатной платы

Прямая причина повышения температуры печатной платы обусловлена ​​наличием устройств энергопотребления схемы, а электронные устройства в различных степени имеют энергопотребление, а интенсивность тепла изменяется с энергопотреблением.

Два явления повышения температуры на печатных платах:
(1) локальный повышение температуры или повышение температуры большой площади;
(2) Краткосрочное повышение температуры или долгосрочное повышение температуры.

При анализе потребления тепловой энергии PCB, как правило, из следующих аспектов.

Потребление электроэнергии
(1) анализировать энергопотребление на единицу площади;
(2) Проанализируйте распределение энергопотребления на плате PCB.

2. Структура печатной платы
(1) размер печатной доски;
(2) Материал печатной доски.

3. Метод установки печатной платы
(1) метод установки (такой как вертикальная установка и горизонтальная установка);
(2) Условие герметизации и расстояние от корпуса.

4. Термическое излучение
(1) излучательная способность поверхности печатной доски;
(2) разница температур между печатной платой и соседней поверхностью и их абсолютной температурой;

5. Теплопровождение
(1) установить радиатор;
(2) Проводимость других конструкционных деталей установки.

6. Тепловая конвекция
(1) естественная конвекция;
(2) Принудительная охлаждающая конвекция.

Анализ вышеупомянутых факторов от печатной платы является эффективным способом решения температуры повышения печатной платы. Эти факторы часто связаны и зависят от продукта и системы. Большинство факторов должны быть проанализированы в соответствии с фактической ситуацией, только для конкретной фактической ситуации. Только в этой ситуации могут быть рассчитаны или оценены параметры повышения температуры и энергопотребления.

Метод охлаждения круговой платы

1. Устройство с высокой теплоемкостью плюс радиатор и пластина тепловой проводимости
Когда несколько устройств в печатной плате генерируют большое количество тепла (менее 3), на тепловое устройство может быть добавлена ​​на тепловое устройство. Когда температура не может быть снижена, радиатор с вентилятором может быть использован для усиления эффекта рассеяния тепла. Когда есть больше нагревательных устройств (более 3), можно использовать большую рассеянную крышку (плата). Это специальный радиатор, настроенный в соответствии с положением и высотой нагревательного устройства на плате печатных плат или в большом плоском радиаторе, вырезают высоту различных компонентов. Закрепите крышку рассеивания тепла к поверхности компонента и сожмите каждый компонент, чтобы рассеять тепло. Однако из -за плохой согласованности компонентов во время сборки и сварки эффект рассеивания тепла не является хорошим. Обычно на поверхность компонента добавляется мягкая тепловая фаза тепловая площадка, чтобы улучшить эффект рассеяния тепла.

2. Нагреть рассеяние через саму плату печатной платы
В настоящее время широко используемые пластины PCB представляют собой подложки из медной/эпоксидной стеклянной ткани или подложки из фенольной смолы стеклянной ткани, и используется небольшое количество одетых в медную пластины на бумаге. Хотя эти субстраты обладают превосходными электрическими характеристиками и производительностью обработки, у них плохое рассеяние тепла. В качестве маршрута рассеяния тепла для высоких компонентов тепла, сама печатная плата вряд ли может провести тепло от смолы печатной платы, но для рассеивания тепла от поверхности компонента до окружающего воздуха. Однако, поскольку электронные продукты вошли в эпоху миниатюризации компонентов, установки высокой плотности и сборочной сборки, недостаточно полагаться на поверхность компонентов с очень небольшой площадью поверхности для рассеивания тепла. В то же время, из-за тяжелого использования поверхностных компонентов, таких как QFP и BGA, тепло, генерируемое компонентами, передается в плату печатной платы в больших количествах. Следовательно, лучший способ решить рассеяние тепла - это улучшить способность рассеивания тепла самой печатной платы в прямом контакте с нагревательным элементом. Поведение или излучение.

3. Принять разумную конструкцию маршрутизации для достижения рассеяния тепла
Поскольку теплопроводность смолы в листе плохая, а линии медной фольги и отверстия являются хорошими проводниками тепла, улучшая остаточную скорость медной фольги и увеличение отверстий теплопровода является основным средством рассеивания тепла.
Чтобы оценить способность рассеивания тепловой рассеивания печатной платы, необходимо вычислить эквивалентную теплопроводность (девять уравнений) композитного материала, состоящего из различных материалов с различными коэффициентами теплопроводности - изоляционного субстрата для печатной платы.

4. Для оборудования, которое использует бесплатное конвекционное воздушное охлаждение, лучше всего организовать интегрированные цепи (или другие устройства) вертикально или горизонтально.

5. Устройства на одной и той же печатной доске должны быть расположены в соответствии с их тепловой генерацией и рассеянием тепла. Устройства с небольшой тепловой образованием или плохой теплостойкостью (например, небольшие сигнальные транзисторы, мелкомасштабные интегрированные цепи, электролитические конденсаторы и т. Д.) расположены в самом верхнем потоке охлаждающего воздушного потока (у входа), устройства с большой тепловой генерацией или хорошей теплостойкостью (такие как трансмисторы мощности, крупномасштабные интегрированные схемы и т. Д.) Положены в большинстве вниз по течению вниз по течению.

6. В горизонтальном направлении мощные устройства должны быть размещены как можно ближе к краю печатной платы, чтобы сократить путь теплопередачи; В вертикальном направлении мощные устройства должны быть размещены как можно ближе к вершине печатной платы, чтобы снизить температуру этих устройств при работе на других устройствах.

7. Устройство чувствительного к температуре лучше всего расположено в области с самой низкой температурой (например, нижняя часть устройства). Никогда не размещайте его непосредственно над тепловым устройством. Несколько устройств предпочтительно шатаются на горизонтальной плоскости.

8. Тепло, рассеяние печатной платы в оборудовании в основном зависит от потока воздуха, поэтому путь воздушного потока должен быть изучен в проекте, а устройство или печатная плата должны быть разумно настроены. Когда воздух течет, он всегда имеет тенденцию течь, где сопротивление невелико, поэтому при настройке устройств на печатной плате необходимо избежать оставления большого воздушного пространства в определенной области. Конфигурация нескольких печатных плат на всей машине также должна обращать внимание на одну и ту же проблему.

9. Избегайте концентрации горячих точек на печатной плате, максимально распределяйте мощность на печатную плату и сохраняйте температурные характеристики поверхностной и согласованной поверхности печатной платы. Часто трудно достичь строгого равномерного распределения в процессе проектирования, но необходимо избегать областей с слишком высокой плотностью мощности, чтобы избежать горячих точек, которые влияют на нормальную работу всей цепи. Если позволяют условия, необходим анализ тепловой эффективности печатных цепей. Например, программные модули программного обеспечения для анализа индекса тепловой эффективности, добавленные в некоторое профессиональное программное обеспечение для проектирования печатных плат, могут помочь дизайнерам оптимизировать дизайн схемы.