Nxehtësia e gjeneruar nga pajisjet elektronike gjatë funksionimit bën që temperatura e brendshme e pajisjes të rritet me shpejtësi. Nëse nxehtësia nuk shpërndahet në kohë, pajisja do të vazhdojë të nxehet, pajisja do të dështojë për shkak të mbinxehjes dhe besueshmëria e pajisjeve elektronike do të bjerë. Prandaj, është shumë e rëndësishme që të shpërndahet nxehtësia në bordin e qarkut.

Analiza e faktorëve të rritjes së temperaturës së tabelës së qarkut të printuar

Shkaku i drejtpërdrejtë i rritjes së temperaturës së tabelës së printuar është për shkak të pranisë së pajisjeve të konsumit të energjisë në qark, dhe pajisjet elektronike kanë konsum të energjisë në shkallë të ndryshme, dhe intensiteti i nxehtësisë ndryshon me konsumin e energjisë.

Dy fenomene të rritjes së temperaturës në tabelat e shtypura:
(1) Rritja lokale e temperaturës ose rritja e temperaturës në zonë të madhe;
(2) Rritje afatshkurtër e temperaturës ose rritje afatgjatë e temperaturës.

Kur analizoni konsumin e energjisë termike të PCB, përgjithësisht nga aspektet e mëposhtme.

Konsumi i energjisë elektrike
(1) Analizoni konsumin e energjisë për njësi sipërfaqe;
(2) Analizoni shpërndarjen e konsumit të energjisë në bordin e qarkut PCB.

2. Struktura e tabelës së printuar
(1) Madhësia e tabelës së printuar;
(2) Materiali i tabelës së shtypur.

3. Mënyra e instalimit të bordit të printuar
(1) Metoda e instalimit (si instalimi vertikal dhe instalimi horizontal);
(2) Gjendja e vulosjes dhe distanca nga kutia.

4. Rrezatimi termik
(1) Emisionueshmëria e sipërfaqes së pllakave të printuara;
(2) Diferenca e temperaturës ndërmjet tabelës së printuar dhe sipërfaqes ngjitur dhe temperaturës së tyre absolute;

5. Përçimi i nxehtësisë
(1) Instaloni radiatorin;
(2) Kryerja e pjesëve të tjera strukturore të instalimit.

6. Konvekcioni termik
(1) Konvekcioni natyror;
(2) Konvekcioni i ftohjes së detyruar.

Analiza e faktorëve të mësipërm nga PCB është një mënyrë efektive për të zgjidhur rritjen e temperaturës së tabelës së printuar. Këta faktorë janë shpesh të lidhur dhe të varur në një produkt dhe sistem. Shumica e faktorëve duhet të analizohen sipas situatës aktuale, vetëm për një situatë specifike aktuale. Vetëm në këtë situatë mund të llogariten ose vlerësohen saktë parametrat e rritjes së temperaturës dhe konsumit të energjisë.

Metoda e ftohjes së bordit të qarkut

1. Pajisja me gjenerim të lartë të nxehtësisë plus lavamanin e nxehtësisë dhe pllakën e përcjelljes së nxehtësisë
Kur disa pajisje në PCB gjenerojnë një sasi të madhe nxehtësie (më pak se 3), një ftohës ose tub ngrohjeje mund të shtohet në pajisjen që gjeneron nxehtësi. Kur temperatura nuk mund të ulet, mund të përdoret një ftohës me ventilator për të rritur efektin e shpërndarjes së nxehtësisë. Kur ka më shumë pajisje ngrohëse (më shumë se 3), mund të përdoret një mbulesë e madhe e shpërndarjes së nxehtësisë (dërrasë). Është një radiator i veçantë i përshtatur sipas pozicionit dhe lartësisë së pajisjes ngrohëse në pllakën PCB ose në një radiator të madh të sheshtë Prisni lartësinë e komponentëve të ndryshëm. Mbërtheni kapakun e shpërndarjes së nxehtësisë në sipërfaqen e komponentit dhe kontaktoni secilin komponent për të shpërndarë nxehtësinë. Megjithatë, për shkak të qëndrueshmërisë së dobët të komponentëve gjatë montimit dhe saldimit, efekti i shpërndarjes së nxehtësisë nuk është i mirë. Zakonisht një jastëk termik i butë i ndryshimit të fazës termike shtohet në sipërfaqen e komponentit për të përmirësuar efektin e shpërndarjes së nxehtësisë.

2. Shpërndarja e nxehtësisë përmes vetë pllakës PCB
Aktualisht, pllakat PCB të përdorura gjerësisht janë nënshtresa pëlhure prej qelqi të veshur me bakër/epoksi ose pëlhura qelqi me rrëshirë fenolike dhe përdoren një sasi të vogël pllakash të veshura me bakër me bazë letre. Megjithëse këto nënshtresa kanë performancë të shkëlqyer elektrike dhe performancë të përpunimit, ato kanë shpërndarje të dobët të nxehtësisë. Si një rrugë e shpërndarjes së nxehtësisë për komponentët që gjenerojnë nxehtësi të lartë, vetë PCB-ja vështirë se mund të pritet të përçojë nxehtësinë nga rrëshira e PCB-së, por të shpërndajë nxehtësinë nga sipërfaqja e komponentit në ajrin përreth. Megjithatë, pasi produktet elektronike kanë hyrë në epokën e miniaturizimit të komponentëve, instalimit me densitet të lartë dhe montimit me nxehtësi të lartë, nuk mjafton të mbështetemi në sipërfaqen e komponentëve me sipërfaqe shumë të vogël për të shpërndarë nxehtësinë. Në të njëjtën kohë, për shkak të përdorimit të madh të komponentëve të montuar në sipërfaqe si QFP dhe BGA, nxehtësia e gjeneruar nga komponentët transferohet në pllakën PCB në sasi të mëdha. Prandaj, mënyra më e mirë për të zgjidhur shpërndarjen e nxehtësisë është të përmirësoni kapacitetin e shpërndarjes së nxehtësisë së vetë PCB-së në kontakt të drejtpërdrejtë me elementin ngrohës. Kryeni ose lëshoni.

3. Miratoni një dizajn të arsyeshëm të rrugës për të arritur shpërndarjen e nxehtësisë
Për shkak se përçueshmëria termike e rrëshirës në fletë është e dobët, dhe linjat dhe vrimat e fletës së bakrit janë përcjellës të mirë të nxehtësisë, përmirësimi i shkallës së mbetjes së fletës së bakrit dhe rritja e vrimave të përcjelljes termike janë mjetet kryesore të shpërndarjes së nxehtësisë.
Për të vlerësuar kapacitetin e shpërndarjes së nxehtësisë së PCB-së, është e nevojshme të llogaritet përçueshmëria termike ekuivalente (nëntë eq) të materialit të përbërë të përbërë nga materiale të ndryshme me koeficientë të ndryshëm të përçueshmërisë termike - nënshtresa izoluese për PCB.

4. Për pajisjet që përdorin ftohjen e ajrit me konvekcion të lirë, është mirë që qarqet e integruara (ose pajisje të tjera) të rregullohen vertikalisht ose horizontalisht.

5. Pajisjet në të njëjtën tabelë të printuar duhet të vendosen sipas prodhimit të tyre të nxehtësisë dhe shpërndarjes së nxehtësisë sa më shumë që të jetë e mundur. Pajisjet me gjenerim të vogël të nxehtësisë ose rezistencë të dobët ndaj nxehtësisë (si transistorët e sinjalit të vegjël, qarqet e integruara në shkallë të vogël, kondensatorët elektrolitikë, etj.) vendosen në Rrymën më të lartë të rrjedhës së ajrit ftohës (në hyrje), pajisjet me gjenerim të madh nxehtësie ose rezistenca e mirë ndaj nxehtësisë (si tranzistorët e fuqisë, qarqet e integruara në shkallë të gjerë, etj.) vendosen në pjesën më të poshtme të rrjedhës së ajrit ftohës.

6. Në drejtimin horizontal, pajisjet me fuqi të lartë duhet të vendosen sa më afër skajit të tabelës së printuar për të shkurtuar rrugën e transferimit të nxehtësisë; në drejtim vertikal, pajisjet me fuqi të lartë duhet të vendosen sa më afër majës së tabelës së printuar për të ulur temperaturën e këtyre pajisjeve kur punojnë në pajisje të tjera Ndikimi.

7. Pajisja e ndjeshme ndaj temperaturës vendoset më së miri në zonën me temperaturën më të ulët (si p.sh. fundi i pajisjes). Asnjëherë mos e vendosni direkt mbi pajisjen që gjeneron nxehtësi. Pajisjet e shumta preferohet të vendosen në rrafshin horizontal.

8. Shpërndarja e nxehtësisë së tabelës së printuar në pajisje varet kryesisht nga rrjedha e ajrit, kështu që rruga e rrjedhës së ajrit duhet të studiohet në dizajn dhe pajisja ose bordi i qarkut të printuar duhet të konfigurohet në mënyrë të arsyeshme. Kur ajri rrjedh, ai gjithmonë tenton të rrjedhë aty ku rezistenca është e vogël, kështu që kur konfiguroni pajisjet në tabelën e qarkut të printuar, është e nevojshme të shmangni lënien e një hapësire të madhe ajri në një zonë të caktuar. Konfigurimi i pllakave të shumta të qarkut të printuar në të gjithë makinën duhet t'i kushtojë vëmendje të njëjtit problem.

9. Shmangni përqendrimin e pikave të nxehta në PCB, shpërndani energjinë në mënyrë të barabartë në PCB sa më shumë që të jetë e mundur dhe mbani performancën e temperaturës së sipërfaqes së PCB-së uniforme dhe konsistente. Shpesh është e vështirë të arrihet një shpërndarje strikte uniforme në procesin e projektimit, por është e nevojshme të shmangen zonat me densitet shumë të lartë të fuqisë për të shmangur pikat e nxehta që ndikojnë në funksionimin normal të të gjithë qarkut. Nëse kushtet e lejojnë, është e nevojshme analiza e efikasitetit termik të qarqeve të printuara. Për shembull, modulet e softuerit të analizës së indeksit të efikasitetit termik të shtuara në disa softuer profesional të projektimit PCB mund t'i ndihmojnë projektuesit të optimizojnë dizajnin e qarkut.