Від PCB World
Під час роботи електронного обладнання виділяється певна кількість тепла, тому внутрішня температура обладнання швидко підвищується.Якщо вчасно не відвести тепло, техніка буде продовжувати нагріватися, а прилад вийде з ладу через перегрів.Надійність роботи електронного обладнання знизиться.
Тому дуже важливо провести якісну обробку тепловідведення на друкованій платі.Розсіювання тепла друкованої плати є дуже важливою ланкою, тому що таке техніка розсіювання тепла друкованої плати, давайте обговоримо це разом нижче.
01
Розсіювання тепла через саму друковану плату. В даний час широко використовуються друковані плати, покриті міддю/епоксидною склотканиною, або склотканинні з фенольних смол, а також використовується невелика кількість мідних плат, покритих папером.
Хоча ці субстрати мають відмінні електричні властивості та властивості обробки, вони погано відводять тепло.Як метод розсіювання тепла для компонентів із високим нагріванням, майже неможливо очікувати, що тепло буде проводитися смолою самої друкованої плати, але розсіюватиме тепло від поверхні компонента до навколишнього повітря.
Однак, оскільки електронні продукти вступили в епоху мініатюризації компонентів, високої щільності монтажу та високого нагрівання збірки, недостатньо покладатися на поверхню компонента з дуже малою площею поверхні для розсіювання тепла.
У той же час, завдяки широкому використанню компонентів поверхневого монтажу, таких як QFP і BGA, тепло, що виділяється компонентами, у великій кількості передається платі друкованої плати.Таким чином, найкращий спосіб вирішити проблему розсіювання тепла – покращити здатність розсіювати тепло самої друкованої плати, яка безпосередньо контактує з нагрівальним елементом.Проведені або випромінювані.
Компонування друкованої плати
Термочутливі пристрої розміщують у зоні холодного вітру.
Пристрій вимірювання температури розміщується в найгарячішому положенні.
Пристрої на одній друкованій платі повинні бути розташовані по можливості відповідно до їх теплотворної здатності та ступеня тепловіддачі.Пристрої з низькою теплотворною здатністю або поганою термостійкістю (такі як маленькі сигнальні транзистори, малі інтегральні схеми, електролітичні конденсатори тощо) слід розміщувати в потоці охолоджуючого повітря.Найвищий потік (на вході), пристрої з великим нагріванням або тепловим опором (такі як силові транзистори, великі інтегральні схеми тощо) розташовані далі за потоком охолоджуючого повітря.
У горизонтальному напрямку прилади великої потужності розташовують якомога ближче до краю друкованої плати, щоб скоротити шлях теплопередачі;у вертикальному напрямку потужні пристрої розміщуються якомога ближче до верхньої частини друкованої плати, щоб зменшити вплив цих пристроїв на температуру інших пристроїв під час їх роботи.
Розсіювання тепла друкованою платою в обладнанні в основному залежить від повітряного потоку, тому шлях повітряного потоку слід вивчати під час проектування, а пристрій або друковану плату слід розумно налаштувати.
Часто важко досягти чіткого рівномірного розподілу в процесі проектування, але слід уникати ділянок із занадто високою щільністю потужності, щоб запобігти впливу гарячих точок на нормальну роботу всієї схеми.
Якщо можливо, необхідно проаналізувати теплову ефективність друкованої плати.Наприклад, програмний модуль аналізу індексу термічної ефективності, доданий у деякі професійні програми для проектування друкованих плат, може допомогти розробникам оптимізувати дизайн схеми.
02
Компоненти з високою тепловіддачею плюс радіатори та теплопровідні пластини.Коли невелика кількість компонентів у друкованій платі генерує велику кількість тепла (менше 3), до теплогенеруючих компонентів можна додати радіатор або теплову трубку.Якщо температуру неможливо знизити, можна використовувати радіатор з вентилятором для посилення ефекту розсіювання тепла.
Коли кількість нагрівальних пристроїв велика (більше 3), можна використовувати велику тепловідвідну кришку (плату), яка є спеціальним радіатором, налаштованим відповідно до положення та висоти нагрівального пристрою на друкованій платі або великій плоскій поверхні. радіатор Виріжте різні позиції висоти компонентів.Кришка для розсіювання тепла цілісно зігнута на поверхні компонента, і вона контактує з кожним компонентом, щоб розсіювати тепло.
Однак ефект розсіювання тепла поганий через погану постійність висоти під час складання та зварювання компонентів.Зазвичай на поверхню компонента додається м’яка теплова прокладка зі зміною фази для покращення ефекту розсіювання тепла.
03
Для обладнання, яке використовує вільне конвекційне повітряне охолодження, найкраще розташовувати інтегральні схеми (або інші пристрої) вертикально або горизонтально.
04
Прийміть розумну конструкцію проводки, щоб реалізувати розсіювання тепла.Оскільки смола в пластині має погану теплопровідність, а лінії та отвори з мідної фольги є хорошими теплопровідниками, збільшення залишкової кількості мідної фольги та збільшення отворів для теплопровідності є основним засобом розсіювання тепла.Щоб оцінити тепловідвідну здатність друкованої плати, необхідно розрахувати еквівалентну теплопровідність (дев’ять екв) композитного матеріалу, що складається з різних матеріалів з різною теплопровідністю, ізоляційної підкладки для друкованої плати.
05
Пристрої на одній друкованій платі повинні бути розташовані по можливості відповідно до їх теплотворної здатності та ступеня тепловіддачі.Пристрої з низькою теплотворною здатністю або низькою термостійкістю (такі як транзистори малого сигналу, малі інтегральні схеми, електролітичні конденсатори тощо) слід розміщувати в потоці охолоджуючого повітря.Найвищий потік (на вході), пристрої з великим нагріванням або тепловим опором (такі як силові транзистори, великі інтегральні схеми тощо) розташовані далі за потоком охолоджуючого повітря.
06
У горизонтальному напрямку потужні пристрої розташовують якомога ближче до краю друкованої плати, щоб скоротити шлях теплопередачі;у вертикальному напрямку потужні пристрої розташовуються якомога ближче до верхньої частини друкованої плати, щоб зменшити вплив цих пристроїв на температуру інших пристроїв..
07
Розсіювання тепла друкованою платою в обладнанні в основному залежить від повітряного потоку, тому шлях повітряного потоку слід вивчати під час проектування, а пристрій або друковану плату слід розумно налаштувати.
Коли повітря тече, воно завжди має тенденцію текти в місцях з низьким опором, тому, налаштовуючи пристрої на друкованій платі, уникайте залишати великий повітряний простір у певній зоні.
Конфігурація кількох друкованих плат у всій машині також повинна звернути увагу на ту саму проблему.
08
Чутливий до температури пристрій найкраще розміщувати в зоні з найнижчою температурою (наприклад, у нижній частині пристрою).Ніколи не ставте його безпосередньо над нагрівальним приладом.Найкраще розташувати кілька пристроїв на горизонтальній площині в шаховому порядку.
09
Розташуйте пристрої з найбільшим енергоспоживанням і тепловиділенням поблизу найкращого місця для розсіювання тепла.Не розташовуйте пристрої, що сильно нагріваються, по кутах і периферійних краях друкованої плати, якщо поруч з нею не розташований радіатор.Розробляючи резистор потужності, вибирайте якомога більший пристрій і зробіть так, щоб у нього було достатньо місця для розсіювання тепла під час налаштування компонування друкованої плати.
10
Уникайте концентрації гарячих точок на друкованій платі, рівномірно розподіляйте живлення на друкованій платі, наскільки це можливо, і підтримуйте температуру поверхні друкованої плати рівномірною та постійною.
Часто важко досягти чіткого рівномірного розподілу в процесі проектування, але слід уникати ділянок із занадто високою щільністю потужності, щоб запобігти впливу гарячих точок на нормальну роботу всієї схеми.
Якщо можливо, необхідно проаналізувати теплову ефективність друкованої плати.Наприклад, програмний модуль аналізу індексу термічної ефективності, доданий у деякі професійні програми для проектування друкованих плат, може допомогти розробникам оптимізувати дизайн схеми.