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Capacità di dissipazione del calore della scheda PCB
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Capacità di dissipazione del calore della scheda PCB

Capacità di dissipazione del calore della scheda PCB

2022-08-12
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Author:pcb

Per dispositivi elettronici, una certa quantità di calore sarà generata durante il funzionamento, in modo che la temperatura interna del dispositivo aumenti rapidamente. Se il calore non viene dissipato nel tempo, il dispositivo continuerà a riscaldarsi, e il dispositivo si guasterà a causa del surriscaldamento. Le prestazioni diminuiranno. Pertanto, è molto importante avere un buon trattamento di dissipazione del calore per il Scheda PCB. La dissipazione del calore del circuito stampato è un collegamento molto importante, Quindi quali sono le capacità di dissipazione del calore del circuito stampato PCB, Parliamone insieme..


1. dissipazione del calore attraverso il PCB stesso I fogli PCB attualmente ampiamente utilizzati sono substrati rivestiti di rame / tessuto di vetro epossidico o substrati in tessuto di vetro resina fenolica, così come una piccola quantità di fogli rivestiti di rame a base di carta. Sebbene questi substrati abbiano eccellenti proprietà elettriche e proprietà di lavorazione, hanno scarsa dissipazione del calore. Come percorso di dissipazione del calore per componenti ad alto riscaldamento, è quasi impossibile aspettarsi che il calore sia condotto dalla resina del PCB stesso, ma dissipare il calore dalla superficie del componente all'aria circostante. Tuttavia, poiché i prodotti elettronici sono entrati nell'era della miniaturizzazione dei componenti, dell'installazione ad alta densità e dell'assemblaggio ad alta generazione di calore, non è sufficiente affidarsi alla superficie di componenti con superficie molto piccola per dissipare il calore. Allo stesso tempo, a causa dell'uso su larga scala di componenti montati in superficie come QFP e BGA, il calore generato dai componenti viene trasferito alla scheda PCB in grande quantità. Pertanto, il modo migliore per risolvere la dissipazione del calore è migliorare la capacità di dissipazione del calore del PCB stesso che è a contatto diretto con l'elemento riscaldante. condurre o emanare. Aggiungere il foglio di rame dissipante del calore e utilizzare i vias termici della lamina di rame macinata dell'alimentazione elettrica di grande area ed esporre il rame sul retro del IC per ridurre la resistenza termica tra la pelle di rame e l'aria.


1) I dispositivi termicamente sensibili sono posizionati nella zona dell'aria fredda.

2) Il dispositivo di rilevazione della temperatura è posto nella posizione più calda.

3) I dispositivi sulla stessa scheda stampata devono essere disposti per quanto possibile in base al loro potere calorifico e al grado di dissipazione del calore. Dispositivi con basso potere calorifico o scarsa resistenza al calore (come transistor a piccolo segnale, circuiti integrati su piccola scala, condensatori elettrolitici, ecc.) Il flusso più alto del flusso d'aria di raffreddamento (all'ingresso), i dispositivi con elevata generazione di calore o buona resistenza al calore (come transistor di potenza, circuiti integrati su larga scala, ecc.) sono posizionati al più a valle del flusso d'aria di raffreddamento.

4) Nella direzione orizzontale, i dispositivi ad alta potenza sono disposti il più vicino possibile al bordo del cartone stampato per accorciare il percorso di trasferimento del calore; in direzione verticale, i dispositivi ad alta potenza sono disposti il più vicino possibile alla parte superiore della scheda stampata per ridurre la temperatura di altri dispositivi quando questi dispositivi funzionano. Impatto.

5) La dissipazione del calore del bordo stampato nell'apparecchiatura dipende principalmente dal flusso d'aria, quindi il percorso del flusso d'aria dovrebbe essere studiato nella progettazione e il dispositivo o il circuito stampato dovrebbe essere ragionevolmente configurato. Quando l'aria scorre, tende sempre a fluire dove la resistenza è piccola, quindi quando si configurano componenti su un circuito stampato, è necessario evitare di lasciare un ampio spazio aereo in una certa area. Anche la configurazione di più circuiti stampati in tutta la macchina dovrebbe prestare attenzione allo stesso problema.

6) I dispositivi sensibili alla temperatura sono posizionati nella zona con la temperatura più bassa (come il fondo del dispositivo). Non posizionarlo mai direttamente sopra il dispositivo di generazione di calore. Più dispositivi sono meglio sfalsati su un piano orizzontale.

7) Disporre i dispositivi con il più alto consumo energetico e generazione di calore vicino alla migliore posizione di dissipazione del calore. Non posizionare componenti ad alto calore sugli angoli e sui bordi della scheda stampata a meno che non sia disposto un dissipatore di calore vicino ad essa. Quando si progetta la resistenza di potenza, scegliere un dispositivo più grande il più possibile e regolare il layout della scheda stampata in modo che ci sia abbastanza spazio per la dissipazione del calore.


2. Aggiungere radiatori e piastre termoconduttrici ai dispositivi ad alta generazione di calore. Quando ci sono alcuni dispositivi nel PCB che generano più calore (meno di 3), radiatori o tubi conduttori di calore possono essere aggiunti ai dispositivi di generazione di calore. Quando la temperatura non può essere abbassata, un radiatore con una ventola può essere utilizzato per migliorare l'effetto di raffreddamento. Quando il numero di dispositivi di riscaldamento è grande (più di 3), può essere utilizzato un grande coperchio di dissipazione del calore (scheda), che è un radiatore speciale personalizzato in base alla posizione e all'altezza del dispositivo di riscaldamento sul PCB o su un grande radiatore piatto. Tagliare le posizioni alte e basse di diversi componenti. Fissare il coperchio di dissipazione del calore sulla superficie del componente nel suo complesso e contattare ogni componente per dissipare il calore. Tuttavia, l'effetto di dissipazione del calore non è buono a causa della scarsa consistenza dei componenti durante il montaggio e la saldatura. Di solito, un cuscinetto termico morbido di cambiamento di fase viene aggiunto alla superficie del componente per migliorare l'effetto di dissipazione del calore.


3. Per le apparecchiature raffreddate da aria di convezione libera, è meglio disporre i circuiti integrati (o altri dispositivi) in modo verticale o orizzontale.

4. Utilizzare ragionevole disegno di routing per raggiungere dissipazione di calore. Poiché la resina nella piastra ha scarsa conducibilità termica e le linee e i fori della lamina di rame sono buoni conduttori di calore, migliorare il tasso residuo della lamina di rame e aumentare i fori termici sono il mezzo principale di dissipazione del calore. Per valutare la capacità di dissipazione del calore del PCB, è necessario calcolare la conducibilità termica equivalente del substrato isolante per PCB, un materiale composito composto da vari materiali con diversa conducibilità termica. Il flusso più alto (all'ingresso), i dispositivi con alta generazione di calore o buona resistenza al calore (come transistor di potenza, circuiti integrati su larga scala, ecc.) sono collocati nella parte più a valle del flusso d'aria di raffreddamento.


5. nella direzione orizzontale, i dispositivi ad alta potenza sono disposti il più vicino possibile al bordo della scheda stampata per accorciare il percorso di trasferimento del calore; in direzione verticale, i dispositivi ad alta potenza sono disposti il più vicino possibile alla parte superiore della scheda stampata per ridurre la temperatura di altri dispositivi quando questi dispositivi funzionano. Impatto.


6. La dissipazione del calore del bordo stampato nell'apparecchiatura dipende principalmente dal flusso d'aria, quindi il percorso del flusso d'aria dovrebbe essere studiato nella progettazione e il dispositivo o il circuito stampato dovrebbe essere ragionevolmente configurato. Quando l'aria scorre, tende sempre a fluire dove la resistenza è piccola, quindi quando si configurano componenti su un circuito stampato, è necessario evitare di lasciare un ampio spazio aereo in una certa area. Anche la configurazione di più circuiti stampati in tutta la macchina dovrebbe prestare attenzione allo stesso problema.


7. I dispositivi sensibili alla temperatura sono posizionati nella zona con la temperatura più bassa (come il fondo del dispositivo). Non posizionarlo mai direttamente sopra il dispositivo di generazione di calore. Più dispositivi sono meglio sfalsati su un piano orizzontale.


8. Posizionare i dispositivi che consumano più energia e generare più calore vicino alle migliori posizioni di dissipazione del calore. Non posizionare componenti ad alto calore sugli angoli e sui bordi della scheda stampata a meno che non sia disposto un dissipatore di calore vicino ad essa. Quando si progetta la resistenza di potenza, scegliere un dispositivo più grande il più possibile e regolare il layout della scheda stampata in modo che ci sia abbastanza spazio per la dissipazione del calore.


9. Evitare la concentrazione di punti caldi sul PCB, distribuire la potenza in modo uniforme sul PCB il più possibile, e mantenere le prestazioni di temperatura della superficie PCB uniformi e coerenti. Spesso è difficile ottenere una distribuzione uniforme rigorosa nel processo di progettazione, ma è necessario evitare aree con densità di potenza troppo elevata, in modo da evitare hot spot che influiscono sul normale funzionamento dell'intero circuito. Se possibile, è necessario analizzare l'efficienza termica dei circuiti stampati. Per esempio, il modulo software di analisi dell'indice di efficienza termica aggiunto in alcuni professionisti PCB baord Il software di progettazione può aiutare i progettisti a ottimizzare la progettazione del circuito.