Enkele methoden voor thermisch ontwerp van PCB's
Momenteel veel gebruikte PCB-vellen zijn met koper beklede / epoxy-glasdoeksubstraten of substraten van fenolharsglasweefsels en een kleine hoeveelheid op papier gebaseerde met koper beklede vellen worden gebruikt. Hoewel deze substraten uitstekende elektrische eigenschappen en verwerkingseigenschappen hebben, hebben ze een slechte warmtedissipatie.
Als warmtedissipatiepad voor componenten die veel warmte genereren, wordt nauwelijks verwacht dat het warmte van de hars van de PCB zelf afvoert, maar dat warmte van het oppervlak van de component naar de omringende lucht wordt afgevoerd.
Omdat elektronische producten het tijdperk van miniaturisering, montage met hoge dichtheid en hoog-verwarmingsassemblage zijn binnengetreden, volstaat het niet om warmte af te voeren van het oppervlak van een component met een zeer klein oppervlak.
Impedantiecontrole bedrijf China
Tegelijkertijd wordt, vanwege het grote aantal oppervlaktemontagecomponenten zoals QFP en BGA, de warmte die door de componenten wordt gegenereerd, in grote hoeveelheden naar de PCB overgebracht.
Daarom is de beste manier om de warmtedissipatie op te lossen het verbeteren van de warmtedissipatiecapaciteit van de PCB zelf in direct contact met de warmtegenererende componenten. Uitgevoerd of uitgestoten.
2 hoge warmteopwekkingsinrichting plus koellichaam, warmtegeleidende plaat
Wanneer er een paar apparaten in de PCB zijn die een grote hoeveelheid warmte genereren (minder dan 3), kan een warmteafleider of een warmtepijp aan de warmtegenererende inrichting worden toegevoegd.
Wanneer de temperatuur niet kan worden verlaagd, kan een koellichaam met een ventilator worden gebruikt om de warmteafvoer te verbeteren. effect. Wanneer de hoeveelheid warmte-opwekkende apparaten groot is (meer dan 3), kan een grote warmtedissiperende afdekking (plaat) worden gebruikt, die een speciaal koellichaam is dat is aangepast aan de positie en hoogte van de warmtegenererende inrichting op de PCB of een groot vlak plaat koellichaam.
De bovenste en onderste delen van de verschillende componenten worden geplaatst. Het hitteschild is integraal bevestigd aan het oppervlak van de component en staat in contact met elke component om warmte af te voeren.
Vanwege de slechte consistentie van componenten tijdens het solderen is het warmtedissipatie-effect echter niet goed. Een zachte thermische faseverandering thermische pad wordt meestal toegevoegd aan het oppervlak van de component om de warmtedissipatie te verbeteren.
3 Voor apparaten die vrije convectieluchtkoeling gebruiken, is het het beste om de geïntegreerde schakelingen (of andere apparaten) op een verticaal lange of horizontaal lange afstand te plaatsen.
4 Gebruik een redelijk bedradingsontwerp om warmteafvoer te bereiken
Omdat de hars in het vel een slechte thermische geleiding heeft en de koperfolielijn en het gat goede warmtegeleiders zijn, zijn het verhogen van de overblijvende verhouding van de koperfolie en het vergroten van het warmtegeleidingsgat het belangrijkste middel voor warmtedissipatie.
ZWARE KOPEREN RAAD fabrikant china
Om het vermogen tot warmtedissipatie van een PCB te evalueren, is het noodzakelijk om de equivalente thermische geleidbaarheid (negen eq) van een composietmateriaal dat bestaat uit verschillende materialen met verschillende thermische geleidbaarheidscoëfficiënten te berekenen.
5 Apparaten op dezelfde printplaat moeten zo ver mogelijk worden gerangschikt op basis van hun warmteontwikkeling en warmteafvoer.
Apparaten met lage warmte of slechte hittebestendigheid (zoals kleine signaaltransistors, kleinschalige geïntegreerde schakelingen, elektrolytische condensatoren, enz.) Moeten in de koeling worden geplaatst.
De bovenste stroom (in de inlaat) van de luchtstroom, apparaten met een hoge warmte of goede hittebestendigheid (zoals vermogenstransistors, grootschalige geïntegreerde schakelingen, enz.) Worden geplaatst stroomafwaarts van de koelluchtstroom.
6 In horizontale richting worden de krachtige apparaten zo dicht mogelijk bij de rand van het afgedrukte bord geplaatst om het warmteoverdrachtspad te verkorten; in de verticale richting worden de krachtige apparaten zo dicht mogelijk bij de bovenkant van de print geplaatst om de temperatuur van andere apparaten te verminderen terwijl deze apparaten werken. invloeden.
7 De warmtedissipatie van de printplaat in de apparatuur is hoofdzakelijk afhankelijk van de luchtstroom, dus het luchtstroompad moet tijdens het ontwerp worden bestudeerd en het apparaat of de printplaat moet correct worden geconfigureerd. Wanneer de lucht stroomt, heeft deze de neiging om te stromen op een plaats met lage weerstand.
Stel daarom bij het configureren van het apparaat op de printplaat geen grote luchtruimte in een bepaald gebied. Hetzelfde probleem moet worden opgemerkt bij de configuratie van meerdere printplaten in de hele machine.
8 Temperatuurgevoelige apparaten moeten in het gebied met de laagste temperatuur (zoals de onderkant van het apparaat) worden geplaatst, plaats het niet direct boven het verwarmingsapparaat en meerdere apparaten zijn bij voorkeur in een horizontaal vlak versprongen.
9 Plaats het apparaat met het hoogste stroomverbruik en maximale warmteontwikkeling in de buurt van de beste warmteafvoerpositie.
Plaats een apparaat met een hogere hitte niet op de hoeken en perifere randen van het afgedrukte bord, tenzij er een warmteafvoer in de buurt is geplaatst. Kies bij het ontwerpen van de vermogensweerstand zoveel mogelijk een groter apparaat en houd voldoende ruimte voor warmteafvoer bij het aanpassen van de lay-out van het afgedrukte bord.
10 RF-vermogensversterker of LED-PCB maakt gebruik van een metalen basissubstraat.
11 Vermijd de concentratie van hotspots op de PCB, verdeel het vermogen gelijkmatig over de printplaat en houd de temperatuurprestaties van het PCB-oppervlak uniform en consistent.
Het is vaak moeilijk om een strikte uniforme verdeling tijdens het ontwerpproces te bereiken, maar het is noodzakelijk om gebieden te vermijden waar de vermogensdichtheid te hoog is, om te voorkomen dat de hotspots de normale werking van het hele circuit beïnvloeden.
Indien nodig, is het noodzakelijk om thermische prestatieanalyse van gedrukte schakelingen uit te voeren. Bijvoorbeeld, de software voor thermische analyse van de prestatie-index die in sommige professionele PCB-ontwerpsoftware is toegevoegd, kan ontwerpers helpen bij het optimaliseren van het circuitontwerp.