Méthode de dissipation thermique améliorée par PCB
(1) Chauffage de composants électroniques
(2) La chaleur du PCB lui-même
(3) La chaleur des autres parties
Parmi les trois sources de chaleur, le composant génère la plus grande quantité de chaleur, qui est la principale source de chaleur, suivie de la chaleur générée par la carte de circuit imprimé. L'apport de chaleur externe dépend de la conception thermique globale du système. Cet article porte sur la méthode de refroidissement intensif du circuit imprimé lui-même. ENIPIG HDI fabricant de porcelaine.
Dans l'optique de la conception thermique, nous accordons une attention particulière à sa propre conductivité thermique. Le PCB est une structure composite en couches composée de FR4 et de Cu. La différence de conductivité thermique entre les deux est très grande, montrant une conductivité thermique anisotrope. Les caractéristiques récapitulatives sont les suivantes:
1) Le circuit imprimé est une structure composite en couches composée de FR4 et de cuivre. Parmi eux, la conductivité thermique FR4 0,3W / (m * K), la conductivité thermique du cuivre 380W / (m * K).
2) Le contenu en cuivre est le principal facteur affectant la conductivité thermique globale du PCB. D'une manière générale, la couche Power et la couche Groud contiennent plus de 90% du cuivre, tandis que la couche de trace en contient environ 20%. Le nombre de couches et l'épaisseur sont tous des facteurs qui affectent la teneur globale en cuivre.
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3) Haute conductivité thermique dans le plan du circuit imprimé, généralement dans la plage de 10 à 45 W / (m * K)
4) La conductivité thermique dans le sens normal du circuit imprimé est très faible, aux alentours de 0,3 W / (m * K).
5) Pour la simulation thermique, un modèle de circuit imprimé simplifié peut être utilisé. Il suffit de définir la teneur en cuivre du circuit imprimé. Le circuit imprimé ordinaire contient 10% de cuivre et la carte de l’amplificateur de puissance est réglée à environ 30%.
6) Lorsqu'une conception de raffinement est requise, un modèle détaillé peut être construit pour le circuit imprimé et chaque couche est affinée et construite à l'aide d'un modèle détaillé. Bien entendu, afin de résoudre le problème de vitesse, il est également possible de calculer la teneur exacte en cuivre en établissant un modèle détaillé et une conception avec un modèle de PCB simplifié. Les logiciels de conception thermique couramment utilisés Flotherm et 6SigmaET prennent en charge la modélisation détaillée au niveau de la carte, telle que la fonction FloEDA.
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Connaissant la structure et les caractéristiques du circuit imprimé, il est naturel de savoir comment améliorer la dissipation thermique du circuit. En termes simples, il s’agit d’augmenter la teneur en cuivre du PCB. Tout d'abord, augmenter la quantité de cuivre augmentera la conductivité thermique du plan, réduira la résistance thermique de la diffusion dans le plan, permettra à la chaleur de se propager plus rapidement, puis transmettra la convection et le rayonnement à l'environnement. Deuxièmement, grâce aux mesures de renforcement locales, la conductivité thermique des dispositifs conditionnés de type QFN par rapport au circuit imprimé est améliorée. De tels dispositifs ont un tampon à la surface du circuit imprimé et le but principal est d’améliorer la résistance au transfert de chaleur du côté du tampon.