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Tecnología de PCB
Varios métodos de diseño térmico de PCB
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Varios métodos de diseño térmico de PCB

Varios métodos de diseño térmico de PCB

2021-09-13
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Author:Frank

1 Aprobación Placa de circuito impreso Board En sí mismo

At present, Ampliamente utilizado Placa de circuito impreso Board are copper-clad/Sustrato de tela de vidrio epoxi o sustrato de tela de vidrio fenólico, Uso de una pequeña cantidad de chapado de cobre a base de papel. Aunque estos sustratos tienen excelentes propiedades eléctricas y de procesamiento, No disipan calor.. Trayectoria de disipación de calor como componente de alta temperatura, Es casi imposible obtener calor de la resina Placa de circuito impreso Calor autopropulsado, En su lugar, el calor de la superficie del componente se libera en el aire circundante. Sin embargo,, A medida que los productos electrónicos entran en la era de la miniaturización de los componentes, Instalación de alta densidad, Componentes de alta temperatura, No basta con depender de la disipación de calor de la superficie de los componentes con una superficie muy pequeña. Al mismo tiempo, Debido al amplio uso de componentes de montaje de superficie como qfp y bga, Gran parte del calor generado por los componentes se transfiere a Placa de circuito impreso Board. Por consiguiente,, La mejor manera de resolver el problema de la disipación de calor es mejorar Placa de circuito impreso itself, Contacto directo con el elemento de calefacción, Aprobación Placa de circuito impreso Board. Transmisión o transmisión.

2 piezas de alta calefacción más radiador y placa de conducción de calor

Cuando una pequeña cantidad de componentes en el Placa de circuito impreso genera una gran cantidad de calor (menos de 3.), se puede a ñadir un radiador o un tubo de calor al dispositivo de calefacción. Cuando la temperatura no puede bajar, se puede utilizar un radiador con ventilador para mejorar el efecto de disipación de calor. Cuando el número de equipos de calefacción es grande (más de 3), se puede utilizar un gran disipador de calor (placa), que se basa en la ubicación de los equipos de calefacción en Placa de circuito impreso y la altura de los radiadores especiales personalizados, o grandes radiadores planos, cortando diferentes posiciones de altura de los componentes. La cubierta de disipación de calor está totalmente sujeta a la superficie del componente y en contacto con cada componente para disipar el calor. Sin embargo, debido a la baja consistencia de la altura entre el montaje y la soldadura, el efecto de disipación de calor no es bueno. Por lo general, se a ñade una almohadilla de cambio de fase térmica suave a la superficie del componente para mejorar el efecto de disipación de calor.


Placa de circuito

3 para equipos de refrigeración por aire de convección natural, it is best to arrange integrated circuits (or other devices) vertically or horizontally.

4 adoptar un diseño de cableado razonable para realizar la disipación de calor

Debido a la mala conductividad térmica de la resina en la placa, Los cables y agujeros de cobre son buenos conductores de calor, El aumento de la tasa de residuos de cobre y el aumento del agujero de conducción de calor son los principales medios de disipación de calor..

Evaluación Placa de circuito impreso, it is necessary to calculate the equivalent thermal conductivity (nine eq) of the composite material composed of various materials with different thermal conductivity-the insulating substrate for the Placa de circuito impreso.

5 el equipo de la misma placa de circuito impreso se colocará en la medida de lo posible de acuerdo con su valor calorífico y su grado de disipación de calor.. Devices with low calorific value or poor heat resistance (such as small signal transistors, Un pequeño circuito integrado, Condensador electrolítico, Etc..) should be placed in cooling At the top of the airflow (at the entrance), devices with large heat or heat resistance (such as power transistors, Circuitos integrados a gran escala, Etc..) are placed at the most downstream of the cooling airflow.

6 dirección horizontal, Los dispositivos de alta potencia se colocan lo más cerca posible del borde de la placa de circuito impreso para acortar la trayectoria de transferencia de calor. Dirección vertical, Los equipos de alta potencia se colocan lo más cerca posible de la parte superior de la placa de circuito impreso para reducir la temperatura de funcionamiento de otros equipos. Influencia.

La disipación de calor de la placa impresa en el equipo depende principalmente del flujo de aire, Por lo tanto, la trayectoria del flujo de aire debe ser estudiada en el proceso de diseño., El equipo o la placa de circuito impreso se colocarán razonablemente. Cuando el aire fluye, Siempre tiende a fluir en lugares de baja resistencia, Por lo tanto, cuando un dispositivo está configurado en una placa de circuito impreso, Un gran espacio aéreo para evitar salir de una zona. Se debe prestar atención a los mismos problemas en la configuración de varias placas de circuitos impresos en toda la máquina..

8.. The temperature-sensitive device is best placed in the lowest temperature area (such as the bottom of the device). No coloque directamente sobre el calentador. Es mejor escalonar varios dispositivos en un plano horizontal.

Los componentes con mayor consumo de energía y mayor capacidad de generación de calor se colocan cerca de la posición óptima de disipación de calor.. No coloque el equipo de alta temperatura en las esquinas y bordes de la placa de circuito impreso, A menos que haya un radiador cerca. Al diseñar resistencias de potencia, Elija el dispositivo más grande posible, Al ajustar el diseño de la placa de circuito impreso, debe haber suficiente espacio de disipación de calor..

Amplificador de potencia RF o LED Placa de circuito impreso Utilizando sustrato metálico.
11 evitar la concentración de puntos calientes Placa de circuito impreso, En Placa de circuito impreso Board Tanto como sea posible, Y mantener Placa de circuito impreso Uniformidad y uniformidad de la temperatura superficial. En el proceso de diseño, es difícil lograr una distribución uniforme estricta, Sin embargo, debe evitarse la región de alta densidad de potencia para evitar que el punto caliente afecte al funcionamiento normal de todo el circuito.. Si es posible, Es necesario analizar la eficiencia térmica de los circuitos impresos. Por ejemplo:, A ñadir un módulo de software de análisis de índices de eficiencia térmica a una especialidad Placa de circuito impreso El software de diseño puede ayudar a los diseñadores a optimizar el diseño del circuito.
4., summary
3.1 Material selection
(1) The temperature rise of the conductors of the printed board due to the passing current plus the specified ambient temperature should not exceed 125 degree Celsius (commonly used typical value. It may be different depending on the selected board). Porque los componentes instalados en el tablero de impresión también emiten algo de calor, Influencia en la temperatura de funcionamiento, Estos factores deben tenerse en cuenta en la selección de materiales y en el diseño de tableros impresos. La temperatura del punto caliente no debe exceder de 125 grados Celsius. Choose thicker copper clad as much as possible
(2) In special cases, Base de aluminio, Fragilidad de la matriz cerámica, También se pueden seleccionar otras placas de baja resistencia térmica.
(3) The multi-layer board structure is helpful for Diseño térmico de Placa de circuito impreso.

3.2 Ensure that the heat dissipation channel is unblocked
(1) Make full use of the components arrangement, Piel de cobre, Abrir ventanas y agujeros de disipación de calor, establecer un canal de baja resistencia térmica razonable y eficaz para asegurar la salida suave de calor a Placa de circuito impreso.
(2) The setting of heat dissipation through holes Design some heat dissipation through holes and blind holes, Puede aumentar eficazmente el área de disipación de calor y reducir la resistencia térmica, Aumentar la densidad de potencia de la placa de circuito. Por ejemplo:, A través de agujeros en la almohadilla de soldadura del equipo lccc. Relleno de soldadura en la producción de circuitos para mejorar la conductividad térmica. El calor generado durante el funcionamiento del circuito puede transferirse rápidamente a la capa metálica de disipación de calor o a la almohadilla de cobre en la parte posterior a través del agujero o agujero ciego que se disipa.. En determinadas circunstancias, Una placa de circuito con una capa de disipación de calor está especialmente diseñada y utilizada.. El material disipador de calor es generalmente cobre/Molibdeno y otros materiales, Por ejemplo, el tablero impreso utilizado en la fuente de alimentación de algunos módulos.
(3) The use of thermally conductive materials In order to reduce the thermal resistance of the thermal conduction process, El material conductor de calor se utiliza en la superficie de contacto entre el dispositivo de alta potencia y el sustrato para mejorar la eficiencia de la conducción de calor.
(4) The process method is likely to cause local Alto temperature in some areas where the device is mounted on both sides. Para mejorar las condiciones de disipación de calor, Una pequeña cantidad de cobre se puede mezclar en la pasta de soldadura, Después de reflow, habrá un cierto número de juntas de soldadura debajo del dispositivo. high. Aumento de la brecha entre el equipo y la placa de circuito impreso, Aumento de la disipación de calor por convección.

3.3 requisitos de disposición de los componentes

(1) Perform software thermal analysis on Placa de circuito impreso, Diseño y control del aumento máximo de temperatura interna;

Se puede considerar la posibilidad de diseñar e instalar especialmente componentes de alta temperatura y alta radiación en placas de circuitos impresos;

La capacidad de calor de la placa se distribuye uniformemente. Tenga cuidado de no centralizar los componentes de alta potencia. Si es inevitable, coloque los componentes cortos antes del flujo de aire y asegúrese de que el aire de refrigeración adecuado fluya a través de la zona de concentración de consumo de calor;