Jinsi ya "kupoza" bodi ya mzunguko ya PCB vizuri

Joto linalotokana na vifaa vya elektroniki wakati wa operesheni husababisha joto la ndani la vifaa kuongezeka kwa kasi. Ikiwa joto haipatikani kwa wakati, vifaa vitaendelea joto, kifaa kitashindwa kutokana na joto, na uaminifu wa vifaa vya umeme utapungua. Kwa hiyo, ni muhimu sana kuondokana na joto kwenye bodi ya mzunguko.

Uchambuzi wa Sababu za Kupanda kwa Joto la Bodi ya Mzunguko Iliyochapishwa

Sababu ya moja kwa moja ya ongezeko la joto la bodi iliyochapishwa ni kwa sababu ya uwepo wa vifaa vya matumizi ya nguvu ya mzunguko, na vifaa vya elektroniki vina matumizi ya nguvu kwa digrii tofauti, na mabadiliko ya kiwango cha joto na matumizi ya nguvu.

Matukio mawili ya kupanda kwa joto katika bodi zilizochapishwa:
(1) Kupanda kwa joto la ndani au kupanda kwa joto la eneo kubwa;
(2) Kupanda kwa joto kwa muda mfupi au kupanda kwa joto kwa muda mrefu.

Wakati wa kuchambua matumizi ya nguvu ya mafuta ya PCB, kwa ujumla kutoka kwa vipengele vifuatavyo.

Matumizi ya nguvu ya umeme
(1) Kuchambua matumizi ya nguvu kwa kila eneo la kitengo;
(2) Kuchambua usambazaji wa matumizi ya nguvu kwenye bodi ya mzunguko ya PCB.

2. Muundo wa bodi iliyochapishwa
(1) Ukubwa wa ubao uliochapishwa;
(2) Nyenzo za bodi iliyochapishwa.

3. Njia ya ufungaji wa bodi iliyochapishwa
(1) Mbinu ya usakinishaji (kama vile usakinishaji wima na usakinishaji mlalo);
(2) Hali ya kuziba na umbali kutoka kwa kifuko.

4. Mionzi ya joto
(1) Emissivity ya uso wa bodi iliyochapishwa;
(2) Tofauti ya joto kati ya bodi iliyochapishwa na uso wa karibu na joto lao kabisa;

5. Uendeshaji wa joto
(1) Weka radiator;
(2) Uendeshaji wa sehemu nyingine za miundo ya ufungaji.

6. Convection ya joto
(1) Upitishaji wa asili;
(2) Usafirishaji wa kupoeza kwa kulazimishwa.

Uchambuzi wa mambo yaliyo hapo juu kutoka kwa PCB ni njia bora ya kutatua ongezeko la joto la bodi iliyochapishwa. Mambo haya mara nyingi yanahusiana na hutegemea bidhaa na mfumo. Sababu nyingi zinapaswa kuchambuliwa kulingana na hali halisi, tu kwa hali maalum. Ni katika hali hii tu ambapo vigezo vya kupanda kwa joto na matumizi ya nguvu vinaweza kuhesabiwa au kukadiriwa kwa usahihi.

 

Njia ya baridi ya bodi ya mzunguko

 

1. Kifaa cha juu cha kuzalisha joto pamoja na sinki ya joto na sahani ya kupitishia joto
Wakati vifaa vichache katika PCB vinazalisha kiasi kikubwa cha joto (chini ya 3), bomba la joto au bomba la joto linaweza kuongezwa kwenye kifaa cha kuzalisha joto. Wakati halijoto haiwezi kupunguzwa, sinki ya joto iliyo na feni inaweza kutumika kuongeza athari ya kutawanya joto . Wakati kuna vifaa vya kupokanzwa zaidi (zaidi ya 3), kifuniko kikubwa cha kusambaza joto (bodi) kinaweza kutumika. Ni radiator maalum iliyoboreshwa kulingana na nafasi na urefu wa kifaa cha kupokanzwa kwenye bodi ya PCB au katika radiator kubwa ya gorofa Kata urefu wa vipengele tofauti. Funga kifuniko cha kusambaza joto kwenye uso wa sehemu, na uwasiliane na kila sehemu ili kuondosha joto. Hata hivyo, kutokana na uthabiti mbaya wa vipengele wakati wa kusanyiko na kulehemu, athari ya uharibifu wa joto sio nzuri. Kawaida pedi laini ya mabadiliko ya awamu ya mafuta huongezwa kwenye uso wa sehemu ili kuboresha athari ya utaftaji wa joto.

2. Utoaji wa joto kupitia bodi ya PCB yenyewe
Kwa sasa, sahani za PCB zinazotumiwa sana ni substrates za nguo za kioo za shaba / epoxy au substrates za nguo za kioo za phenolic resin, na kiasi kidogo cha sahani za shaba za karatasi hutumiwa. Ingawa substrates hizi zina utendaji bora wa umeme na utendakazi wa usindikaji, zina utaftaji mbaya wa joto. Kama njia ya kutawanya joto kwa vipengele vya juu vya kuzalisha joto, PCB yenyewe haiwezi kutarajiwa kuendesha joto kutoka kwa resini ya PCB, lakini kusambaza joto kutoka kwa uso wa sehemu hadi hewa inayozunguka. Hata hivyo, kwa kuwa bidhaa za elektroniki zimeingia enzi ya miniaturization ya vipengele, ufungaji wa juu-wiani, na mkusanyiko wa joto la juu, haitoshi kutegemea uso wa vipengele na eneo ndogo sana la uso ili kuondokana na joto. Wakati huo huo, kutokana na matumizi makubwa ya vipengele vilivyowekwa kwenye uso kama vile QFP na BGA, joto linalozalishwa na vipengele huhamishiwa kwa bodi ya PCB kwa kiasi kikubwa. Kwa hiyo, njia bora ya kutatua uharibifu wa joto ni kuboresha uwezo wa kusambaza joto wa PCB yenyewe kwa kuwasiliana moja kwa moja na kipengele cha kupokanzwa. Fanya au toa.

3. Tumia muundo unaofaa wa uelekezaji ili kufikia utaftaji wa joto
Kwa sababu conductivity ya mafuta ya resin katika karatasi ni duni, na mistari ya shaba ya foil na mashimo ni waendeshaji wazuri wa joto, kuboresha kiwango cha mabaki ya foil ya shaba na kuongeza mashimo ya upitishaji wa joto ni njia kuu za kusambaza joto.
Ili kutathmini uwezo wa kusambaza joto wa PCB, ni muhimu kuhesabu conductivity sawa ya mafuta (eq tisa) ya nyenzo za mchanganyiko zinazojumuisha nyenzo mbalimbali na coefficients tofauti za conductivity ya mafuta-substrate ya kuhami kwa PCB.

4. Kwa vifaa vinavyotumia baridi ya hewa ya convection ya bure, ni bora kupanga nyaya zilizounganishwa (au vifaa vingine) kwa wima au kwa usawa.

5. Vifaa kwenye ubao huo wa kuchapishwa vinapaswa kupangwa kulingana na kizazi chao cha joto na uharibifu wa joto iwezekanavyo. Vifaa vilivyo na uzalishaji mdogo wa joto au upinzani duni wa joto (kama vile transistors ndogo za mawimbi, mizunguko midogo iliyounganishwa, capacitors za elektroliti, n.k.) huwekwa kwenye Mkondo wa juu kabisa wa mtiririko wa hewa wa kupoeza (kwenye mlango), vifaa vilivyo na kizazi kikubwa cha joto au upinzani mzuri wa joto (kama vile transistors za nguvu, mizunguko mikubwa iliyounganishwa, n.k.) huwekwa kwenye sehemu ya chini kabisa ya mtiririko wa hewa wa kupoeza.

6. Katika mwelekeo wa usawa, vifaa vya juu vya nguvu vinapaswa kuwekwa karibu iwezekanavyo kwa makali ya bodi iliyochapishwa ili kufupisha njia ya uhamisho wa joto; katika mwelekeo wa wima, vifaa vya juu vya nguvu vinapaswa kuwekwa karibu iwezekanavyo juu ya bodi iliyochapishwa ili kupunguza joto la vifaa hivi wakati wa kufanya kazi kwenye vifaa vingine Athari.

7. Kifaa kinachohimili halijoto kinawekwa vyema zaidi katika eneo lenye halijoto ya chini kabisa (kama vile sehemu ya chini ya kifaa). Usiweke kamwe moja kwa moja juu ya kifaa cha kuzalisha joto. Vifaa vingi vyema vinayumbishwa kwenye ndege iliyo mlalo.

8. Usambazaji wa joto wa bodi iliyochapishwa katika vifaa inategemea hasa mtiririko wa hewa, hivyo njia ya mtiririko wa hewa inapaswa kujifunza katika kubuni, na kifaa au bodi ya mzunguko iliyochapishwa inapaswa kusanidiwa kwa sababu. Wakati hewa inapita, daima huwa inapita ambapo upinzani ni mdogo, hivyo wakati wa kusanidi vifaa kwenye bodi ya mzunguko iliyochapishwa, ni muhimu kuepuka kuacha nafasi kubwa ya hewa katika eneo fulani. Usanidi wa bodi nyingi za mzunguko zilizochapishwa kwenye mashine nzima inapaswa pia kuzingatia shida sawa.

9. Epuka mkusanyiko wa sehemu za moto kwenye PCB, sambaza nguvu sawasawa kwenye PCB iwezekanavyo, na uweke utendaji wa halijoto ya sare ya uso wa PCB na thabiti. Mara nyingi ni vigumu kufikia usambazaji mkali wa sare katika mchakato wa kubuni, lakini ni muhimu kuepuka maeneo yenye wiani mkubwa wa nguvu ili kuepuka maeneo ya moto ambayo yanaathiri uendeshaji wa kawaida wa mzunguko mzima. Ikiwa hali inaruhusu, uchambuzi wa ufanisi wa joto wa nyaya zilizochapishwa ni muhimu. Kwa mfano, moduli za programu za uchanganuzi wa faharasa ya ufanisi wa hali ya joto zilizoongezwa katika baadhi ya programu za kitaalamu za muundo wa PCB zinaweza kusaidia wabunifu kuboresha muundo wa mzunguko.