สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ความร้อนจำนวนหนึ่งจะถูกสร้างขึ้นระหว่างการทำงานเพื่อให้อุณหภูมิภายในของอุปกรณ์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว หากความร้อนไม่กระจายในเวลาอุปกรณ์จะยังคงร้อนขึ้นและอุปกรณ์จะล้มเหลวเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป ความน่าเชื่อถือของประสิทธิภาพอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะลดลง

ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่จะต้องทำการรักษาความร้อนที่ดีบนแผงวงจร การกระจายความร้อนของแผงวงจร PCB เป็นลิงค์ที่สำคัญมากดังนั้นเทคนิคการกระจายความร้อนของแผงวงจร PCB คืออะไรให้พูดคุยกันด้านล่าง

01
การกระจายความร้อนผ่านบอร์ด PCB เองบอร์ด PCB ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันคือพื้นผิวผ้าทองแดงชุดทองแดง/อีพ็อกซี่หรือพื้นผิวแก้วกระจกฟีนอลิกเรซินและใช้แผงหุ้มทองแดงที่ใช้กระดาษจำนวนเล็กน้อย

แม้ว่าพื้นผิวเหล่านี้จะมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมและคุณสมบัติการประมวลผล แต่ก็มีการกระจายความร้อนที่ไม่ดี ในฐานะที่เป็นวิธีการกระจายความร้อนสำหรับส่วนประกอบที่มีความร้อนสูงแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะคาดหวังความร้อนจากเรซินของ PCB เพื่อดำเนินการความร้อน แต่จะกระจายความร้อนจากพื้นผิวของส่วนประกอบไปยังอากาศโดยรอบ

อย่างไรก็ตามเนื่องจากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ได้เข้าสู่ยุคของการย่อส่วนของส่วนประกอบการติดตั้งที่มีความหนาแน่นสูงและการประกอบที่มีความร้อนสูงจึงไม่เพียงพอที่จะพึ่งพาพื้นผิวของส่วนประกอบที่มีพื้นที่ผิวขนาดเล็กมากเพื่อกระจายความร้อน

ในเวลาเดียวกันเนื่องจากการใช้งานส่วนประกอบที่ติดตั้งบนพื้นผิวอย่างกว้างขวางเช่น QFP และ BGA ความร้อนจำนวนมากที่เกิดจากส่วนประกอบจะถูกถ่ายโอนไปยังบอร์ด PCB ดังนั้นวิธีที่ดีที่สุดในการแก้ปัญหาการกระจายความร้อนคือการปรับปรุงความสามารถในการกระจายความร้อนของ PCB เองซึ่งสัมผัสโดยตรงกับองค์ประกอบความร้อนผ่านบอร์ด PCB ดำเนินการหรือเปล่งประกาย

ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่จะต้องทำการรักษาความร้อนที่ดีบนแผงวงจร การกระจายความร้อนของแผงวงจร PCB เป็นลิงค์ที่สำคัญมากดังนั้นเทคนิคการกระจายความร้อนของแผงวงจร PCB คืออะไรให้พูดคุยกันด้านล่าง

01
การกระจายความร้อนผ่านบอร์ด PCB เองบอร์ด PCB ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันคือพื้นผิวผ้าทองแดงชุดทองแดง/อีพ็อกซี่หรือพื้นผิวแก้วกระจกฟีนอลิกเรซินและใช้แผงหุ้มทองแดงที่ใช้กระดาษจำนวนเล็กน้อย

แม้ว่าพื้นผิวเหล่านี้จะมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมและคุณสมบัติการประมวลผล แต่ก็มีการกระจายความร้อนที่ไม่ดี ในฐานะที่เป็นวิธีการกระจายความร้อนสำหรับส่วนประกอบที่มีความร้อนสูงแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะคาดหวังความร้อนจากเรซินของ PCB เพื่อดำเนินการความร้อน แต่จะกระจายความร้อนจากพื้นผิวของส่วนประกอบไปยังอากาศโดยรอบ

อย่างไรก็ตามเนื่องจากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ได้เข้าสู่ยุคของการย่อส่วนของส่วนประกอบการติดตั้งที่มีความหนาแน่นสูงและการประกอบที่มีความร้อนสูงจึงไม่เพียงพอที่จะพึ่งพาพื้นผิวของส่วนประกอบที่มีพื้นที่ผิวขนาดเล็กมากเพื่อกระจายความร้อน

ในเวลาเดียวกันเนื่องจากการใช้งานส่วนประกอบที่ติดตั้งบนพื้นผิวอย่างกว้างขวางเช่น QFP และ BGA ความร้อนจำนวนมากที่เกิดจากส่วนประกอบจะถูกถ่ายโอนไปยังบอร์ด PCB ดังนั้นวิธีที่ดีที่สุดในการแก้ปัญหาการกระจายความร้อนคือการปรับปรุงความสามารถในการกระจายความร้อนของ PCB เองซึ่งสัมผัสโดยตรงกับองค์ประกอบความร้อนผ่านบอร์ด PCB ดำเนินการหรือเปล่งประกาย

เมื่ออากาศไหลมันมักจะไหลในสถานที่ที่มีความต้านทานต่ำดังนั้นเมื่อกำหนดค่าอุปกรณ์บนแผงวงจรพิมพ์ให้หลีกเลี่ยงการออกจากน่านฟ้าขนาดใหญ่ในบางพื้นที่ การกำหนดค่าของแผงวงจรพิมพ์หลายตัวในเครื่องทั้งหมดควรให้ความสนใจกับปัญหาเดียวกัน

อุปกรณ์ที่ไวต่ออุณหภูมินั้นอยู่ในพื้นที่อุณหภูมิต่ำสุด (เช่นด้านล่างของอุปกรณ์) อย่าวางไว้เหนืออุปกรณ์ทำความร้อนโดยตรง เป็นการดีที่สุดที่จะเดินโซเซอุปกรณ์หลายตัวบนระนาบแนวนอน

วางอุปกรณ์ด้วยการใช้พลังงานสูงสุดและการสร้างความร้อนใกล้กับตำแหน่งที่ดีที่สุดสำหรับการกระจายความร้อน อย่าวางอุปกรณ์ที่มีความร้อนสูงไว้ที่มุมและขอบรอบนอกของบอร์ดที่พิมพ์ออกมาเว้นแต่จะมีการจัดให้มีการระบายความร้อนใกล้กับมัน

เมื่อออกแบบตัวต้านทานพลังงานให้เลือกอุปกรณ์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และทำให้มีพื้นที่เพียงพอสำหรับการกระจายความร้อนเมื่อปรับเค้าโครงของบอร์ดที่พิมพ์

ส่วนประกอบที่สร้างความร้อนสูงรวมถึงหม้อน้ำและแผ่นความร้อน เมื่อส่วนประกอบจำนวนน้อยใน PCB สร้างความร้อนจำนวนมาก (น้อยกว่า 3) สามารถเพิ่มความร้อนหรือท่อความร้อนลงในส่วนประกอบที่สร้างความร้อนได้ เมื่ออุณหภูมิไม่สามารถลดลงได้ก็สามารถใช้หม้อน้ำกับพัดลมเพื่อเพิ่มเอฟเฟกต์การกระจายความร้อน

เมื่อจำนวนอุปกรณ์ทำความร้อนมีขนาดใหญ่ (มากกว่า 3) สามารถใช้ฝาครอบความร้อนขนาดใหญ่ (บอร์ด) ซึ่งเป็นอ่างล้างจานความร้อนพิเศษที่ปรับแต่งตามตำแหน่งและความสูงของอุปกรณ์ทำความร้อนบน PCB ฝาครอบการกระจายความร้อนจะถูกก้มตัวบนพื้นผิวของส่วนประกอบและสัมผัสกับแต่ละองค์ประกอบเพื่อกระจายความร้อน

อย่างไรก็ตามเอฟเฟกต์การกระจายความร้อนไม่ดีเนื่องจากความสม่ำเสมอของความสูงที่ไม่ดีในระหว่างการประกอบและการเชื่อมของส่วนประกอบ โดยปกติแล้วจะมีการเพิ่มแผ่นความร้อนที่มีความร้อนที่อ่อนนุ่มลงบนพื้นผิวของส่วนประกอบเพื่อปรับปรุงเอฟเฟกต์การกระจายความร้อน

03
สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบพาความร้อนฟรีควรจัดเรียงวงจรรวม (หรืออุปกรณ์อื่น ๆ ) ในแนวตั้งหรือแนวนอน

04
นำการออกแบบการเดินสายที่เหมาะสมมาใช้เพื่อตระหนักถึงการกระจายความร้อน เนื่องจากเรซินในจานมีค่าการนำความร้อนที่ไม่ดีและเส้นฟอยล์ทองแดงและหลุมเป็นตัวนำความร้อนที่ดีการเพิ่มอัตราที่เหลือของฟอยล์ทองแดงและการเพิ่มหลุมนำความร้อนเป็นวิธีหลักของการกระจายความร้อน ในการประเมินความสามารถในการกระจายความร้อนของ PCB จำเป็นต้องคำนวณค่าการนำความร้อนที่เทียบเท่า (เก้า eq) ของวัสดุคอมโพสิตที่ประกอบด้วยวัสดุต่าง ๆ ที่มีการนำความร้อนที่แตกต่างกัน-พื้นผิวฉนวนสำหรับ PCB

ส่วนประกอบบนกระดานพิมพ์เดียวกันควรจัดให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ตามค่าความร้อนและระดับของการกระจายความร้อน อุปกรณ์ที่มีค่าความร้อนต่ำหรือความต้านทานความร้อนที่ไม่ดี (เช่นทรานซิสเตอร์สัญญาณขนาดเล็ก, วงจรรวมขนาดเล็ก, ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ ฯลฯ ) ควรวางไว้ในการไหลเวียนของอากาศในการระบายความร้อน การไหลของบนสุด (ที่ทางเข้า) อุปกรณ์ที่มีความร้อนหรือความร้อนขนาดใหญ่ (เช่นทรานซิสเตอร์พลังงานวงจรรวมขนาดใหญ่ ฯลฯ ) จะถูกวางไว้ที่การไหลเวียนของอากาศเย็นที่สุด

06
ในทิศทางแนวนอนอุปกรณ์กำลังสูงจะถูกจัดเรียงใกล้กับขอบของบอร์ดที่พิมพ์ออกมาให้สั้นลงเพื่อให้เส้นทางการถ่ายเทความร้อนสั้นลง ในทิศทางแนวตั้งอุปกรณ์กำลังสูงจะถูกจัดเรียงให้ใกล้เคียงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ที่ด้านบนของบอร์ดที่พิมพ์เพื่อลดอิทธิพลของอุปกรณ์เหล่านี้ต่ออุณหภูมิของอุปกรณ์อื่น ๆ -

07
การกระจายความร้อนของบอร์ดที่พิมพ์ในอุปกรณ์ส่วนใหญ่อาศัยการไหลของอากาศดังนั้นควรศึกษาเส้นทางการไหลของอากาศในระหว่างการออกแบบและอุปกรณ์หรือแผงวงจรพิมพ์ควรได้รับการกำหนดค่าอย่างสมเหตุสมผล

เมื่ออากาศไหลมันมักจะไหลในสถานที่ที่มีความต้านทานต่ำดังนั้นเมื่อกำหนดค่าอุปกรณ์บนแผงวงจรพิมพ์ให้หลีกเลี่ยงการออกจากน่านฟ้าขนาดใหญ่ในบางพื้นที่

การกำหนดค่าของแผงวงจรพิมพ์หลายตัวในเครื่องทั้งหมดควรให้ความสนใจกับปัญหาเดียวกัน

08
อุปกรณ์ที่ไวต่ออุณหภูมินั้นอยู่ในพื้นที่อุณหภูมิต่ำสุด (เช่นด้านล่างของอุปกรณ์) อย่าวางไว้เหนืออุปกรณ์ทำความร้อนโดยตรง เป็นการดีที่สุดที่จะเดินโซเซอุปกรณ์หลายตัวบนระนาบแนวนอน

09
วางอุปกรณ์ด้วยการใช้พลังงานสูงสุดและการสร้างความร้อนใกล้กับตำแหน่งที่ดีที่สุดสำหรับการกระจายความร้อน อย่าวางอุปกรณ์ที่มีความร้อนสูงไว้ที่มุมและขอบรอบนอกของบอร์ดที่พิมพ์ออกมาเว้นแต่จะมีการจัดให้มีการระบายความร้อนใกล้กับมัน เมื่อออกแบบตัวต้านทานพลังงานให้เลือกอุปกรณ์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และทำให้มีพื้นที่เพียงพอสำหรับการกระจายความร้อนเมื่อปรับเค้าโครงของบอร์ดที่พิมพ์