PCB-Technologie - 10-Wärmeableitungstechniken im Leiterplattenschaltungslayout

Wärmeempfindliche Geräte werden im kalten Windbereich platziert.

Das Temperaturerfassungsgerät befindet sich in der heißesten Position.

Die Geräte auf dem gleichen Leiterplatte sollten so weit wie möglich nach ihrem Heizwert und Grad der Wärmeableitung angeordnet sein. Devices with small calorific value or poor heat resistance (such as small signal transistors, kleine integrierte Schaltungen, Elektrolytkondensatoren, etc.) should be placed in cooling The uppermost flow (at the entrance) of the airflow, and the devices with large heat generation or good heat resistance (such as power transistors, große integrierte Schaltkreise, etc.) are placed at the most downstream of the cooling airflow.

In horizontaler Richtung sind die Hochleistungsgeräte so nah wie möglich an der Kante der Leiterplatte angeordnet, um den Wärmeübertragungsweg zu verkürzen; In vertikaler Richtung sind die Hochleistungsgeräte so nah wie möglich an der Oberseite der Leiterplatte angeordnet, um den Einfluss dieser Geräte auf die Temperatur anderer Geräte zu verringern.

Die Wärmeableitung der Leiterplatte in der Ausrüstung beruht hauptsächlich auf Luftstrom, so dass der Luftstrompfad während des Entwurfs studiert werden sollte, und das Gerät oder die Leiterplatte sollte angemessen konfiguriert werden. Wenn Luft strömt, neigt sie immer dazu, an Orten mit geringem Widerstand zu strömen. Wenn Sie also Geräte auf einer Leiterplatte konfigurieren, vermeiden Sie, einen großen Luftraum in einem bestimmten Bereich zu verlassen. Die Konfiguration mehrerer Leiterplatten in der gesamten Maschine sollte auch auf das gleiche Problem achten.

Das temperaturempfindliche Gerät wird am besten im Bereich der niedrigsten Temperatur platziert (z. B. unten am Gerät). Stellen Sie es niemals direkt über das Heizgerät. Es ist am besten, mehrere Geräte auf der horizontalen Ebene zu stagnieren.

Platzieren Sie die Geräte mit dem höchsten Stromverbrauch und der höchsten Wärmeerzeugung in der Nähe der besten Position für die Wärmeableitung. Stellen Sie keine Hochheizgeräte an den Ecken und Randkanten der Leiterplatte auf, es sei denn, ein Kühlkörper ist in der Nähe angeordnet. Wenn Sie den Leistungswiderstand entwerfen, wählen Sie ein größeres Gerät so viel wie möglich und sorgen Sie dafür, dass es genügend Platz für Wärmeableitung hat, wenn Sie das Layout der Leiterplatte anpassen.

Methode Zwei

Hochwärmeerzeugende Komponenten plus Heizkörper und wärmeleitende Platten Wenn einige wenige Komponenten in der Leiterplatte eine große Menge an Wärme erzeugen (weniger als 3), kann ein Heizkörper oder ein wärmeleitendes Rohr zu den wärmeerzeugenden Komponenten hinzugefügt werden. Wenn die Temperatur nicht gesenkt werden kann, kann ein Heizkörper mit Ventilator verwendet werden, um den Wärmeableitungseffekt zu verstärken.

Heizkörper mit Ventilator

Wenn die Anzahl der Heizgeräte groß ist (mehr als 3), kann eine große Wärmeableitungsabdeckung (Platine) verwendet werden, die ein spezieller Kühlkörper ist, der entsprechend der Position und Höhe des Heizgeräts auf der Leiterplatte angepasst wird. Oder schneiden Sie verschiedene Bauteilhöhenpositionen auf einem großen Flachheizkörper aus.

Die Wärmeableitungsabdeckung ist auf der Oberfläche der Komponente integral geknickt, und sie steht in Kontakt mit jeder Komponente, um Wärme abzuleiten. Der Wärmeableitungseffekt ist jedoch aufgrund der schlechten Konsistenz der Höhe während der Montage und des Schweißens von Komponenten nicht gut. Normalerweise wird ein weiches thermisches Phasenwechsel-Thermopad auf der Oberfläche der Komponente hinzugefügt, um den Wärmeableitungseffekt zu verbessern.

Methode Drei

Für Geräte, die freie Konvektionsluftkühlung verwenden, ist es am besten, integrierte Schaltkreise (oder andere Geräte) vertikal oder horizontal anzuordnen.

Methode Vier

Verwenden Sie vernünftiges Verdrahtungsdesign, um Wärmeableitung zu realisieren. Da das Harz in der Platte eine schlechte Wärmeleitfähigkeit hat und die Kupferfolienlinien und -löcher gute Wärmeleiter sind, sind die Erhöhung der Restrate der Kupferfolie und die Erhöhung der thermisch leitenden Löcher die Hauptmittel der Wärmeableitung.

Zur Bewertung der Wärmeableitungskapazität der Leiterplatte, it is necessary to calculate the equivalent thermal conductivity (nine eq) of the composite material composed of various materials with different thermal conductivity-the Isoliersubstrat für die Leiterplatte.

Methode Fünf

Die Bauteile auf derselben Leiterplatte sollten so weit wie möglich nach ihrem Heizwert und Grad der Wärmeableitung angeordnet sein. Geräte mit niedrigem Heizwert oder schlechter Hitzebeständigkeit (wie kleine Signaltransistoren, kleine integrierte Schaltkreise, Elektrolytkondensatoren usw.) werden an der Spitze des Kühlluftstroms platziert (Eintritt); Geräte mit großen Kalorien oder guter Hitzebeständigkeit (z.B. Leistungstransistoren), große integrierte Schaltkreise usw.), die am weitesten nach dem Kühlluftstrom angeordnet sind.

Methode Sechs

In horizontaler Richtung sind Hochleistungsgeräte so nah wie möglich am Rand der Leiterplatte angeordnet, um den Wärmeübertragungsweg zu verkürzen. In vertikaler Richtung werden Hochleistungsgeräte so nah wie möglich an der Oberseite der Leiterplatte platziert, um den Einfluss dieser Geräte auf die Temperatur anderer Geräte zu reduzieren, wenn sie arbeiten.

Methode Sieben

Die Wärmeableitung der Leiterplatte in der Ausrüstung beruht hauptsächlich auf Luftstrom, so dass der Luftstrompfad während des Entwurfs studiert werden sollte, und das Gerät oder die Leiterplatte sollte angemessen konfiguriert werden.

Wenn Luft strömt, neigt sie immer dazu, an Orten mit geringem Widerstand zu strömen. Wenn Sie also Geräte auf einer Leiterplatte konfigurieren, vermeiden Sie, einen großen Luftraum in einem bestimmten Bereich zu verlassen. Die Konfiguration mehrerer Leiterplatten in der gesamten Maschine sollte auch auf das gleiche Problem achten.

Methode Acht

Temperaturempfindliche Geräte werden am besten im Bereich der niedrigsten Temperatur platziert (z. B. unten am Gerät). Stellen Sie es nicht direkt über das Heizgerät. Es ist am besten, mehrere Geräte in einer versetzten horizontalen Ebene anzuordnen.

Methode neun

Platzieren Sie die Geräte mit dem höchsten Stromverbrauch und der höchsten Wärmeerzeugung in der Nähe der besten Position für die Wärmeableitung. Stellen Sie keine Hochheizgeräte an den Ecken und Randkanten der Leiterplatte auf, es sei denn, ein Kühlkörper ist in der Nähe angeordnet.

Wenn Sie den Leistungswiderstand entwerfen, wählen Sie ein größeres Gerät so viel wie möglich und sorgen Sie dafür, dass es genügend Platz für Wärmeableitung hat, wenn Sie das Layout der Leiterplatte anpassen.

Methode zehn

Vermeiden Sie die Konzentration von Hot Spots auf der Leiterplatte, verteilen Sie die Leistung gleichmäßig auf der Leiterplatte so viel wie möglich und halten Sie die Leistung der Leiterplattenoberflächentemperatur gleichmäßig und konstant.

Es ist oft schwierig, eine strenge gleichmäßige Verteilung während des Entwurfsprozesses zu erreichen, Bereiche mit zu hoher Leistungsdichte müssen vermieden werden, um zu verhindern, dass Hot Spots den normalen Betrieb des gesamten Stromkreises beeinträchtigen. Wenn möglich, Es ist notwendig, die thermische Effizienz der gedruckten Schaltung zu analysieren. Zum Beispiel, das Softwaremodul zur Analyse des thermischen Wirkungsgrades, das in einigen professionellen PCB-Design Software kann Designern helfen, das Schaltungsdesign zu optimieren.