Jak se zabývat chlazením desek plošných spojů
I. Analýza faktorů vzrůstu teploty desek plošných spojů
Přímou příčinou nárůstu teploty tištěné desky je skutečnost, že existují zařízení pro spotřebu elektrického obvodu. Elektronická zařízení mají různé stupně spotřeby energie a intenzita výroby tepla se mění podle spotřeby energie.
Výrobce výkonového modulu motoru v Číně
Dva jevy nárůstu teploty v tištěných deskách:
(1) místní zvýšení teploty nebo velké zvýšení teploty oblasti;
(2) Krátkodobý nárůst teploty nebo dlouhodobý nárůst teploty.
Při analýze tepelné spotřeby PCB se obecně analyzuje z následujících aspektů.
Spotřeba elektrické energie
(1) Analýza spotřeby energie na jednotku plochy;
(2) Analyzujte rozložení spotřeby energie na desce plošných spojů.
2. Struktura tištěné desky
(1) velikost tištěné desky;
(2) Materiál tištěné desky.
3. Jak nainstalovat tištěnou desku
(1) způsob instalace (např. Vertikální instalace, horizontální instalace);
(2) Těsnicí podmínky a vzdálenost od pouzdra.
4. Tepelné záření
(1) emisivita povrchu tištěné desky;
(2) teplotní rozdíl mezi tištěnou deskou a sousedním povrchem a jejich absolutní teplotou;
Ponorné cín dodavatel porcelánu
5 vedení tepla
(1) instalace chladiče;
(2) Vedení jiných montážních konstrukčních prvků.
6. Konvekce tepla
(1) přirozenou konvekcí;
(2) Nucená chladicí konvekce.
Analýza výše uvedených faktorů z desky plošných spojů je účinným způsobem, jak vyřešit nárůst teploty tištěné desky. Tyto faktory jsou často příbuzné a závislé na produktu a systému. Většina faktorů by měla být analyzována v závislosti na aktuální situaci, pouze v konkrétních podmínkách mohou být parametry, jako je nárůst teploty a spotřeba energie, vypočítány nebo odhadnuty správně.
Za druhé, metoda chlazení obvodové desky
1. Zařízení s vysokým tepelným výkonem s chladičem a tepelně vodivou deskou
Pokud je na PCB několik zařízení, které generují velké množství tepla (méně než 3), lze do zařízení generujícího teplo přidat chladič nebo tepelnou trubku. Když nelze snížit teplotu, chladič chladiče s ventilátorem lze použít k zesílení tepla. účinek. Když je množství zařízení generujícího teplo velké (více než 3), může být použit velký kryt (deska) pro odvádění tepla, což je vyhrazený chladič přizpůsobený podle polohy a výšky zařízení generujícího teplo na PCB nebo velkého plochého chladiče. Jsou umístěny horní a spodní části různých komponent. Tepelný štít je integrálně připevněn k povrchu součásti a je v kontaktu s každým z komponentů, aby odváděl teplo. Nicméně kvůli špatné konzistenci součástek během pájení není efekt rozptylu tepla dobrý. Modifikovaná tepelná vložka měkké tepelné fáze se obvykle přidává na povrch součásti, aby se zlepšilo rozptyl tepla.
2. Chlazení samotnou deskou plošných spojů
V současné době jsou široce používané desky plošných spojů měděné nebo epoxidové skleněné tkaniny nebo substráty ze skleněných plátků fenolové pryskyřice a používá se malé množství papírových měděných desek. Přestože tyto substráty mají vynikající elektrické vlastnosti a vlastnosti zpracování, mají špatný odvod tepla. Jako cesta rozptýlení tepla pro komponenty vytvářející vysoké teplo se téměř neočekává, že vede teplo ze pryskyřice samotné desky plošných spojů, ale odvádí teplo z povrchu součásti do okolního vzduchu. Protože však elektronické výrobky vstoupily do doby miniaturizace, montáže s vysokou hustotou a montáže s vysokou teplotou, nestačí rozptylovat teplo z povrchu součásti s velmi malým povrchem. Současně, vzhledem k velkému počtu prvků pro povrchovou montáž, jako je QFP a BGA, se teplo generované součástmi přenáší do desky plošných spojů ve velkém množství. Nejlepší způsob, jak vyřešit odvod tepla, je tedy zlepšit schopnost rozptylu tepla samotného desky plošných spojů v přímém kontaktu s komponenty generujícími teplo. Vyvedeno nebo vysíláno.
3. Pro dosažení rozptylu tepla použijte přiměřený návrh kabeláže
Vzhledem k tomu, že pryskyřice v listu má špatnou tepelnou vodivost a vedení měděné fólie a otvor jsou dobrými vodiči tepla, zvyšuje se poměr zbytků měděné fólie a zvyšuje se otvor pro vedení tepla, jsou hlavním prostředkem odvodu tepla.
Pro vyhodnocení schopnosti rozptylu tepla PCB je nutné vypočítat ekvivalentní tepelnou vodivost (devět ekvivalentů) kompozitního materiálu složeného z různých materiálů majících různé koeficienty tepelné vodivosti.
4. U zařízení, která využívají volné chlazení konvekčního vzduchu, je nejlepší uspořádat integrované obvody (nebo jiná zařízení) svisle nebo vodorovně dlouhým způsobem.
5. Zařízení na stejné tištěné desce by měly být umístěny pokud možno podle jejich tepla a odvodu tepla. Měly by být umístěny zařízení s nízkým teplem nebo špatnou tepelnou odolností (jako malé signální tranzistory, malé integrované obvody, elektrolytické kondenzátory apod.). Nejvyšší průtok (na vstupu) průtoku chladicího vzduchu, zařízení, které generuje velké množství tepla nebo tepla (jako je výkonový tranzistor, integrovaný obvod velkého měřítka apod.), Je umístěno nejvíce za proudem chlazení proud vzduchu.
6. V horizontálním směru jsou zařízení s vysokým výkonem umístěna co nejblíže okraji tištěné desky ke zkrácení dráhy přenosu tepla; ve vertikálním směru jsou zařízení s vysokým výkonem umístěna co nejblíže k horní části tištěné desky, aby se snížila teplota ostatních zařízení během provozu těchto zařízení. Dopad.
7. Zařízení citlivá na teplotu by měla být umístěna v oblasti s nejnižší teplotou (jako je spodní část zařízení). Neumísťujte ho přímo nad topné těleso. Vícenásobná zařízení jsou s výhodou uspořádána v horizontální rovině.
8. Rozptýlení tepla desky s plošnými spoji v zařízení závisí hlavně na průtoku vzduchu, takže dráha průtoku vzduchu by měla být studována během návrhu a zařízení nebo deska s plošnými spoji by měla být správně nakonfigurována. Když proudí vzduch, má tendenci proudit na místě s nízkým odporem. Proto při konfiguraci zařízení na desce s plošnými spoji se vyhněte zanechání velkého vzdušného prostoru v určité oblasti. Stejný problém by měl být zaznamenán při konfiguraci více desek plošných spojů v celém stroji.
9. Vyhněte se koncentraci horkých míst na desce plošných spojů, co nejvíce rovnoměrně rozdělte napájení na desku plošných spojů a udržujte teplotní výkon povrchu desky rovnoměrné a konzistentní. Často je obtížné dosáhnout přísné rovnoměrné rozložení během procesu návrhu, ale je třeba vyhnout se oblastem, kde je hustota výkonu příliš vysoká, aby se zabránilo horkým místům, které ovlivňují normální provoz celého obvodu. Je-li to nutné, je nutné provést analýzu tepelných vlastností tištěných obvodů. Například softwarové moduly analýzy tepelných výkonů přidané v některém profesionálním softwaru pro návrh PCB mohou pomoci návrhářům optimalizovat návrh obvodu.
10. Umístěte zařízení s nejvyšší spotřebou energie a maximální produkcí tepla v blízkosti nejlepšího místa pro odvod tepla. Nepokládejte zařízení s vyšším teplem na rohy a obvodové okraje tištěné desky, pokud není u něj umístěn chladič. Při navrhování výkonového odporu vyberte co nejvíce větší zařízení a při úpravě rozvržení tištěné desky máte dostatek místa pro rozptyl tepla.
11. Vysoká tepelná ztráta zařízení by měla minimalizovat tepelný odpor mezi nimi, když jsou připojeny k podkladu. Aby se lépe splnily požadavky na tepelné vlastnosti, mohou být na spodním povrchu čipu použity některé tepelně vodivé materiály (jako je vrstva tepelného silikagelu) a určitá kontaktní plocha je udržována, aby zařízení rozptylovalo teplo.
12. Připojení zařízení k substrátu:
(1) Minimalizujte délku kabelů zařízení;
(2) Při výběru zařízení s vysokým výkonem by měla být zvážena tepelná vodivost materiálu olova a pokud je to možné, zkuste zvolit maximální průřez vodiče;
(3) Vyberte zařízení s velkým počtem pinů.
Výběr balíčku pro 13 zařízení:
(1) Při uvážení tepelného provedení věnujte pozornost popisu zařízení a jeho tepelné vodivosti;
(2) Mělo by být zváženo poskytnutí dobré cesty tepelné vodivosti mezi podkladem a balíčkem zařízení;
(3) Na dráze vedení tepla je třeba se vyvarovat vzduchových přepážek, a pokud se jedná o tento případ, lze použít k plnění tepelně vodivý materiál.
O-Leading dodavatelského řetězce CO, LTD
TEL: + 86-752-8457668
Fax: + 86-4008892163-239121
+ 86-2028819702-239121