كيفية التعامل مع تبريد لوحة PCB
I. تحليل عوامل ارتفاع درجة الحرارة لألواح الدوائر المطبوعة
يرجع السبب المباشر لارتفاع درجة الحرارة في لوحة الطباعة إلى وجود أجهزة استهلاك طاقة الدائرة الكهربائية. تتميز الأجهزة الإلكترونية بدرجات مختلفة من استهلاك الطاقة ، وتختلف كثافة توليد الحرارة باختلاف استهلاك الطاقة.
ظاهرتان لارتفاع درجة الحرارة في المجالس المطبوعة:
(1) ارتفاع درجة الحرارة المحلية أو ارتفاع درجة حرارة منطقة كبيرة ؛
(2) ارتفاع درجة الحرارة على المدى القصير أو ارتفاع درجة حرارة طويلة الأجل.
عند تحليل استهلاك الطاقة الحرارية ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يتم تحليله عمومًا من الجوانب التالية.
استهلاك الطاقة الكهربائية
(1) تحليل استهلاك الطاقة لكل وحدة المساحة ؛
(2) تحليل توزيع استهلاك الطاقة على لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
2. هيكل المجلس المطبوعة
(1) حجم اللوحة المطبوعة ؛
(2) المواد من اللوحة المطبوعة.
3. كيفية تثبيت اللوحة المطبوعة
(1) طريقة التثبيت (مثل التثبيت الرأسي ، التثبيت الأفقي) ؛
(2) حالة الختم والمسافة من الغلاف.
4. الإشعاع الحراري
(1) انبعاث سطح اللوحة المطبوعة ؛
(2) الفرق في درجة الحرارة بين اللوحة المطبوعة والسطح المجاور ودرجة حرارتها المطلقة ؛
5 توصيل الحرارة
(1) تثبيت المشعاع ؛
(2) توصيل الأعضاء الهيكلية التركيبية الأخرى.
6. الحرارة الحراري
(1) الحمل الحراري الطبيعي
(2) الحمل الحراري القسري.
إن تحليل العوامل المذكورة أعلاه من ثنائي الفينيل متعدد الكلور هو طريقة فعالة لحل ارتفاع درجة الحرارة في اللوحة المطبوعة. غالبًا ما ترتبط هذه العوامل وتعتمد في المنتج والنظام. يجب أن يتم تحليل معظم العوامل وفقًا للوضع الفعلي ، فقط في حالة محددة في الظروف الفعلية ، يمكن حساب المعلمات مثل ارتفاع درجة الحرارة واستهلاك الطاقة أو تقديرها بشكل صحيح.
الثانية ، طريقة التبريد لوحة الدوائر
1. جهاز توليد حرارة عالية مع بالوعة الحرارة والوحة توصيل الحرارة
عندما يكون هناك عدد قليل من الأجهزة في ثنائي الفينيل متعدد الكلور التي تولد كمية كبيرة من الحرارة (أقل من 3) ، يمكن إضافة بالوعة الحرارة أو أنبوب الحرارة إلى جهاز توليد الحرارة. عندما لا يمكن تخفيض درجة الحرارة ، يمكن استخدام بالوعة الحرارة مع مروحة لتعزيز تبديد الحرارة. تأثير. عندما تكون كمية أجهزة توليد الحرارة كبيرة (أكثر من 3) ، يمكن استخدام غطاء تبديد الحرارة الكبير (اللوحة) ، وهو عبارة عن حوض حراري مخصص يتم تخصيصه وفقًا لموضع وارتفاع جهاز توليد الحرارة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو بالوعة الحرارة كبيرة لوحة مسطحة. يتم وضع الأجزاء العلوية والسفلية للمكونات المختلفة. يتم تثبيت الدرع الحراري بشكل متكامل على سطح المكون ، ويكون على اتصال مع كل مكون لتبديد الحرارة. ومع ذلك ، بسبب ضعف المكونات أثناء اللحام ، فإن تأثير تبديد الحرارة ليس جيداً. عادة ما تتم إضافة وسادة حرارية لينة لتغيير الطور إلى سطح المكون لتحسين تبديد الحرارة.
2. التبريد من خلال لوحة PCB نفسها
إن صفائح PCB المستخدمة على نطاق واسع هي عبارة عن ركائز من قماشة من الزجاج المغطى بالنحاس / الإيبوكسي أو ركائز من القماش الراتينج من الفينول ، وتستخدم كمية صغيرة من الأغطية النحاسية المكسوة بالورق. على الرغم من أن هذه الركائز لها خواص كهربائية ممتازة وخصائص معالجة ، إلا أنها تعاني من تبديد حرارة ضعيف. كمسار تبديد الحرارة لمكونات توليد الحرارة العالية ، فمن غير المتوقع أن تجري الحرارة من راتنج PCB نفسه ، ولكن لتبديد الحرارة من سطح المكون إلى الهواء المحيط. ومع ذلك ، فمع دخول المنتجات الإلكترونية عصر التصغير والتثبيت عالي الكثافة والتركيب عالي الحرارة ، فإنه لا يكفي لتبديد الحرارة من سطح أحد المكونات مع مساحة سطح صغيرة جدًا. في نفس الوقت ، نظرًا للعدد الكبير لمكونات التثبيت السطحي مثل QFP و BGA ، يتم نقل الحرارة المتولدة من المكونات إلى ثنائي الفينيل متعدد الكلور بكمية كبيرة. لذلك ، فإن أفضل طريقة لحل تبديد الحرارة هي تحسين قدرة تبديد الحرارة في ثنائي الفينيل متعدد الكلور نفسه على اتصال مباشر بمكونات توليد الحرارة. نفذ أو انبعث.
3. استخدام تصميم الأسلاك معقول لتحقيق تبديد الحرارة
بما أن الراتينج الموجود في الورقة له موصلية حرارية ضعيفة ، وخط احباط النحاس والفتحة موصلات جيدة للحرارة ، فإن زيادة نسبة بقايا احباط النحاس وزيادة فتحة توصيل الحرارة هما الوسيلة الرئيسية لتبديد الحرارة.
لتقييم القدرة على تبديد الحرارة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، فمن الضروري حساب التوصيل الحراري المكافئ (تسعة مكافئ) من مادة مركبة تتكون من مواد مختلفة لها معاملات توصيل حرارية مختلفة.
4. بالنسبة للأجهزة التي تستخدم تبريد الهواء الحراري الحر ، من الأفضل ترتيب الدارات المتكاملة (أو الأجهزة الأخرى) بطريقة طويلة رأسيًا أو بطولها أفقيًا.
5. يجب وضع الأجهزة على نفس لوحة الطباعة قدر الإمكان وفقا لتوليد الحرارة وتبديد الحرارة. يجب وضع الأجهزة ذات الحرارة المنخفضة أو المقاومة للحرارة الضعيفة (مثل ترانزستورات الإشارة الصغيرة والدوائر المتكاملة صغيرة الحجم والمكثفات الإلكتروليتية وغيرها). يتم وضع التدفق العلوي (عند مدخل) تدفق الهواء البارد ، وهو الجهاز الذي يولد كمية كبيرة من الحرارة أو الحرارة (مثل ترانزستور الطاقة ، دائرة متكاملة واسعة النطاق ، إلخ) في أقصى اتجاه التبريد تدفق الهواء.
6. في الاتجاه الأفقي ، يتم وضع الأجهزة عالية القدرة في أقرب مكان ممكن إلى حافة اللوحة المطبوعة لتقصير مسار نقل الحرارة ؛ في الاتجاه العمودي ، يتم وضع الأجهزة عالية الطاقة في أقرب مكان ممكن إلى أعلى اللوحة المطبوعة لتقليل درجة حرارة الأجهزة الأخرى أثناء تشغيل هذه الأجهزة. تأثير.
7. يجب وضع أجهزة حساسة لدرجة الحرارة في أقل منطقة درجة حرارة (مثل الجزء السفلي من الجهاز). لا تضعه مباشرة فوق جهاز التسخين. يفضل أن تتكدس أجهزة متعددة على مستوى أفقي.
8. يعتمد تبديد الحرارة في لوحة الدائرة المطبوعة في الجهاز بشكل أساسي على تدفق الهواء ، لذلك يجب دراسة مسار تدفق الهواء أثناء التصميم ، ويجب تكوين الجهاز أو لوحة الدائرة المطبوعة بشكل صحيح. عندما يتدفق الهواء ، فإنه يميل إلى التدفق في مكان ذو مقاومة منخفضة. لذلك ، عند تكوين الجهاز على لوحة الدوائر المطبوعة ، تجنب ترك مساحة كبيرة في منطقة معينة. يجب ملاحظة المشكلة نفسها في تكوين لوحات الدوائر المطبوعة المتعددة في الجهاز بأكمله.
9. تجنب تركيز البقع الساخنة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، وتوزيع الطاقة بالتساوي على ثنائي الفينيل متعدد الكلور قدر الإمكان ، والحفاظ على أداء درجة الحرارة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور سطح موحد ومتسقة. غالباً ما يكون من الصعب تحقيق توزيع منتظم منتظم خلال عملية التصميم ، ولكن من الضروري تجنب المناطق التي تكون فيها كثافة القدرة مرتفعة للغاية ، وذلك لتجنب النقاط الساخنة التي تؤثر على التشغيل العادي للدارة بأكملها. إذا لزم الأمر ، فمن الضروري إجراء تحليل الأداء الحراري للدوائر المطبوعة. على سبيل المثال ، يمكن لوحدات برامج تحليل مؤشر الأداء الحراري المضافة في بعض برامج تصميم PCB الاحترافية مساعدة المصممين على تحسين تصميم الدوائر.
10. ضع الجهاز بأعلى استهلاك للطاقة وتوليد حرارة قصوى بالقرب من أفضل موقع لتبديد الحرارة. ﻻ ﺗﻀﻊ أﺣﺪ اﻷﺟﻬﺰة ذات درﺟﺔ ﺣﺮارة أﻋﻠﻰ ﻓﻲ اﻟﺰواﻳﺎ واﻟﺤﻮاف اﻟﻄﺮﻓﻴﺔ ﻟﻠﻮﺣﺔ اﻟﻤﻄﺒﻮﻋﺔ ﻣﺎ ﻟﻢ ﻳﺘﻢ وﺿﻊ ﻣﻐﺴﻞ ﺣﺮاري ﺑﺎﻟﻘﺮب ﻣﻨﻪ. عند تصميم مقاوم الطاقة ، قم باختيار جهاز أكبر قدر الإمكان ، مع مساحة كافية لتبديد الحرارة عند ضبط تخطيط اللوحة المطبوعة.
11. يجب أن تقلل أجهزة تبديد الحرارة العالية من المقاومة الحرارية فيما بينها عندما تكون متصلة بالركيزة. من أجل تلبية متطلبات الخصائص الحرارية بشكل أفضل ، يمكن استخدام بعض المواد الموصلة الحرارية (مثل طبقة من هلام السيليكا الحراري) على السطح السفلي للرقاقة ، ويتم الاحتفاظ بمنطقة اتصال معينة للجهاز لتبديد الحرارة.
12. جهاز لاتصال الركيزة:
(1) تقليل طول خيوط الجهاز ؛
(2) عند اختيار جهاز عالي القدرة ، يجب مراعاة التوصيل الحراري للمادة الرصاصية ، وإذا أمكن ، حاول تحديد الحد الأقصى للمقطع العرضي للرصاص ؛
(3) اختر جهازًا يحتوي على عدد كبير من المسامير.
اختيار الحزمة لـ 13 جهازًا:
(1) عند التفكير في التصميم الحراري ، انتبه إلى وصف الحزمة للجهاز وموصلته الحرارية ؛
(2) ينبغي النظر في توفير مسار توصيل حراري جيد بين الركيزة وحزمة الجهاز ؛
(3) يجب تجنب أقسام الهواء على مسار توصيل الحرارة ، وإذا كان هذا هو الحال ، يمكن استخدام مادة موصلة للحرارة للتعبئة.
يا الرائدة سلسلة التوريد المحدودة
هاتف: + 86-752-8457668
الفاكس: + 86-4008892163-239121
+ 86-2028819702-239121