Эти 10 простых и практичных методов отвода тепла от печатной платы

Из мира печатных плат

В электронном оборудовании во время работы выделяется определенное количество тепла, поэтому внутренняя температура оборудования быстро повышается.Если тепло не рассеять вовремя, оборудование продолжит нагреваться, и устройство выйдет из строя из-за перегрева.Надежность электронного оборудования. Производительность снизится.

Поэтому очень важно провести хорошую теплоотводную обработку печатной платы.Отвод тепла от печатной платы является очень важным звеном, поэтому каков метод отвода тепла от печатной платы, давайте обсудим это вместе ниже.

01
Рассеяние тепла через саму печатную плату В настоящее время широко используемые печатные платы представляют собой подложки из стеклоткани с медным покрытием или эпоксидной смолой или подложки из стеклоткани из фенольной смолы, а также используется небольшое количество плат с медным покрытием на бумажной основе.

Хотя эти подложки обладают превосходными электрическими и технологическими свойствами, они плохо рассеивают тепло.В качестве метода отвода тепла для высоконагревающихся компонентов практически невозможно ожидать, что тепло будет передаваться смолой самой печатной платы, а будет рассеиваться с поверхности компонента в окружающий воздух.

Однако, поскольку электронные продукты вступили в эпоху миниатюризации компонентов, высокой плотности монтажа и сборки с сильным нагревом, недостаточно полагаться на поверхность компонента с очень маленькой площадью поверхности для рассеивания тепла.

В то же время из-за широкого использования компонентов для поверхностного монтажа, таких как QFP и BGA, тепло, выделяемое компонентами, в большом количестве передается на печатную плату.Поэтому лучший способ решить проблему рассеивания тепла — это улучшить способность рассеивания тепла самой печатной платы, которая находится в непосредственном контакте с нагревательным элементом.Проводимый или излучаемый.

Разводка печатной платы
В зоне холодного ветра размещают термочувствительные устройства.

Устройство определения температуры размещается в самом горячем положении.

Устройства на одной печатной плате должны быть расположены по возможности по их теплоте сгорания и степени теплоотдачи.Устройства с низкой теплотворной способностью или плохой термостойкостью (например, малосигнальные транзисторы, малые интегральные схемы, электролитические конденсаторы и т. д.) следует размещать в потоке охлаждающего воздуха.Самый верхний поток (на входе), устройства с большой теплостойкостью или термостойкостью (например, силовые транзисторы, большие интегральные схемы и т. д.) размещаются в самой нижней части потока охлаждающего воздуха.

В горизонтальном направлении мощные устройства размещают как можно ближе к краю печатной платы, чтобы сократить путь теплопередачи;в вертикальном направлении мощные устройства размещаются как можно ближе к верху печатной платы, чтобы уменьшить влияние этих устройств на температуру других устройств при их работе.

Отвод тепла от печатной платы в оборудовании в основном зависит от потока воздуха, поэтому при проектировании следует изучить путь потока воздуха, а устройство или печатную плату следует разумно сконфигурировать.

Часто бывает трудно добиться строгого равномерного распределения в процессе проектирования, но следует избегать областей со слишком высокой плотностью мощности, чтобы предотвратить влияние горячих точек на нормальную работу всей схемы.

Если есть возможность, необходимо проанализировать термическую эффективность печатной платы.Например, программный модуль анализа индекса тепловой эффективности, добавленный в некоторые профессиональные программы для проектирования печатных плат, может помочь разработчикам оптимизировать проект схемы.

02
Компоненты с высоким тепловыделением плюс радиаторы и теплопроводящие пластины.Когда небольшое количество компонентов на печатной плате выделяет большое количество тепла (менее 3), к тепловыделяющим компонентам можно добавить радиатор или тепловую трубку.Если температуру снизить невозможно, можно использовать радиатор с вентилятором для усиления эффекта рассеивания тепла.

При большом количестве нагревательных устройств (более 3-х) можно использовать большую теплоотводящую крышку (плату), представляющую собой специальный радиатор, настроенный в соответствии с положением и высотой нагревательного устройства на печатной плате или большой плоскости. радиатор. Вырежьте компоненты с разными позициями по высоте.Крышка рассеивания тепла загнута на поверхность компонента и контактирует с каждым компонентом для рассеивания тепла.

Однако эффект рассеивания тепла не является хорошим из-за плохой согласованности высоты во время сборки и сварки компонентов.Обычно на поверхность компонента добавляется мягкая термопрокладка с фазовым переходом для улучшения эффекта рассеивания тепла.

03
Для оборудования, использующего воздушное охлаждение со свободной конвекцией, лучше всего располагать интегральные схемы (или другие устройства) вертикально или горизонтально.

04
Примите разумную конструкцию проводки для обеспечения рассеивания тепла.Поскольку смола в пластине имеет плохую теплопроводность, а линии и отверстия медной фольги являются хорошими проводниками тепла, увеличение остатка медной фольги и увеличение отверстий теплопроводности являются основным средством рассеивания тепла.Чтобы оценить теплоотводящую способность печатной платы, необходимо рассчитать эквивалентную теплопроводность (девять экв) композиционного материала, составленного из различных материалов с разной теплопроводностью – изолирующей подложки для печатной платы.

05
Устройства на одной печатной плате должны быть расположены по возможности по их теплоте сгорания и степени теплоотдачи.Устройства с низкой теплотворной способностью или плохой термостойкостью (например, малосигнальные транзисторы, малые интегральные схемы, электролитические конденсаторы и т. д.) следует размещать в потоке охлаждающего воздуха.Самый верхний поток (на входе), устройства с большой теплостойкостью или термостойкостью (например, силовые транзисторы, большие интегральные схемы и т. д.) размещаются в самой нижней части потока охлаждающего воздуха.

06
В горизонтальном направлении мощные устройства располагаются как можно ближе к краю печатной платы, чтобы сократить путь теплопередачи;в вертикальном направлении мощные устройства располагаются как можно ближе к верху печатной платы, чтобы уменьшить влияние этих устройств на температуру других устройств..

07
Отвод тепла от печатной платы в оборудовании в основном зависит от потока воздуха, поэтому при проектировании следует изучить путь потока воздуха, а устройство или печатную плату следует разумно сконфигурировать.

Когда воздух течет, он всегда стремится течь в местах с малым сопротивлением, поэтому при настройке устройств на печатной плате избегайте оставлять большое воздушное пространство на определенном участке.

Конфигурация нескольких печатных плат во всей машине также должна учитывать ту же проблему.

08
Чувствительное к температуре устройство лучше всего размещать в зоне с самой низкой температурой (например, в нижней части устройства).Никогда не размещайте его непосредственно над нагревательным устройством.Лучше всего расположить несколько устройств в горизонтальной плоскости.

09
Размещайте устройства с самым высоким энергопотреблением и выделением тепла рядом с лучшим местом для отвода тепла.Не размещайте сильно нагревающиеся устройства по углам и периферийным краям печатной платы, если рядом с ней не расположен радиатор.При проектировании силового резистора выбирайте устройство как можно большего размера и обеспечьте достаточно места для рассеивания тепла при настройке компоновки печатной платы.

10
Избегайте концентрации горячих точек на печатной плате, максимально равномерно распределяйте мощность на печатной плате и поддерживайте равномерную и постоянную температуру поверхности печатной платы.