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PCBブログ
PCBボード放熱技術について
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PCBボード放熱技術について

2022-08-12
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Author:ipcb

電子デバイス, 一定の熱量が運転中に発生する, デバイスの内部温度が急速に上昇するように. 熱が時間に消散されないならば, 装置は加熱し続ける, そして、デバイスは過熱のために失敗するでしょう. パフォーマンスは低下する. したがって, そのためには、良好な放熱処理を行うことが非常に重要である PCBボード. PCB回路基板の放熱は非常に重要なリンクである, それでは、PCBサーキットボードの放熱能力は何ですか, 一緒に話し合いましょう.


現在、広く使用されているPCBシートを通しての熱放散は、銅クラッド/エポキシガラス布基板またはフェノール樹脂ガラスクロス基板であり、少量のペーパーベースの銅クラッドシートである。これらの基板は優れた電気的性質及び加工性を有しているが、それらは熱放散性が悪い。高発熱部品の放熱経路としては、PCB自体の樹脂によって熱を伝導させることはほとんど不可能であるが、部品表面から周囲の空気に放熱することはほとんど不可能である。しかし,電子製品は,部品の小型化,高密度化,高発熱化の時代に入ってきたため,熱を放散させるために非常に小さな表面積を持つ部品表面に頼ることができない。同時に、QFPやBGA等の表面実装部品の大規模な使用により、部品によって発生した熱がPCB基板に大量に転送される。したがって、放熱を解決する最良の方法は、加熱素子と直接接触するPCB自体の放熱能力を向上させることである。行うか、発散する。熱放散銅箔を加えて、大面積の電源接地銅箔熱ビアを使用して、銅皮膚と空気の間の熱抵抗を減らすために、ICの後ろに銅を露出させてください。


1)感熱装置を冷気領域に設置する。

2)高温位置検出装置を高温位置に配置する。

3)同一プリント基板上の装置は,発熱量や放熱量に応じて可能な限り配置する。低発熱量(例えば、小信号トランジスタ、小型集積回路、電解コンデンサ等)は、冷却空気流(入口における)の最上流の流れである。高い熱発生または良好な耐熱性(例えばパワートランジスタ、大規模集積回路など)を有するデバイスは、冷却気流の最下流に置かれる。

4)水平方向においては、熱伝達経路を短くするために、プリント基板の縁部に近接して高パワー素子を配置する。垂直方向において、これらのデバイスが動くときに、高出力デバイスは他のデバイスの温度を減らすためにできるだけプリントボードの最上部に近く配置される。インパクト.

5)装置内のプリント基板の熱放散は主に空気の流れに依存するので,設計時に空気流路を検討し,装置やプリント基板を合理的に構成する必要がある。空気が流れると、抵抗が小さい場合は常に流動する傾向があるので、プリント基板に部品を構成する場合、あるエリアに大きな空域を残すことを避ける必要がある。マシン全体の複数のプリント回路基板の構成は、同じ問題にも注意を払うべきである。

6)温度に敏感な装置は、最も低い温度(装置の底など)の領域に最適配置される。決して直接発熱装置の上に配置しないでください。複数のデバイスは、水平面で最高のスタッガードです。

7)最良の放熱位置付近で最も高い消費電力と発熱を有する装置を配置する。ヒートシンクがそれの近くに配置されない限り、プリントボードの角と端に高熱部品を置かないでください。電源抵抗器を設計するとき、できるだけ多くの装置を選んで、熱放散のために十分なスペースがあるように、プリント板のレイアウトを調節してください。


2 .放熱器と熱伝導板を高発熱装置に加える。より多くの熱(3未満)を生成するPCBの中にいくつかのデバイスがある場合、放熱器または熱伝導パイプを発熱装置に加えることができる。温度を下げることができない場合、冷却効果を高めるためにファン付きラジエータを使用することができます。加熱装置の数が多い場合(3以上)には、PCB上の加熱装置の位置や高さや、大きなフラットな放熱器によってカスタマイズされた特殊放熱器である大きな放熱カバー(ボード)を使用することができる。異なるコンポーネントの高い位置と低い位置をカットします。放熱面を部品表面全体に固定し、各成分と接触して放熱する。しかし,組立や溶接時の部品の一貫性が悪いため,放熱効果は良好ではない。通常、熱放散効果を改善するために、柔らかい熱相変化熱パッドがコンポーネント表面に添加される。


3 .自由対流空気によって冷却される機器に対しては、集積回路(または他のデバイス)を垂直または水平方向に配置することがベストである。

放熱性を達成するための合理的なルーティング設計を使用プレート内の樹脂は熱伝導性が悪く、銅箔ラインや穴は熱伝導性が良いので、銅箔の残留率の向上と熱ホールの増大が熱放散の主な手段である。pcbの放熱性を評価するためには,熱伝導率の異なる種々の材料からなる複合材料であるpcbの絶縁基板の等価熱伝導率を計算する必要がある。最上流の流れ(入口)、高い熱発生または良好な耐熱性(例えばパワートランジスタ、大規模集積回路など)を有するデバイスは、冷却気流の最下流に置かれる。


図5に示すように、水平方向において、高電力デバイスは、熱伝達経路を短くするためにプリント板のエッジに近接して配置される垂直方向において、これらのデバイスが動くときに、高出力デバイスは他のデバイスの温度を減らすためにできるだけプリントボードの最上部に近く配置される。インパクト.


装置内のプリント基板の熱放散は主に空気の流れに依存しているので、空気流路は設計上検討され、装置やプリント基板は合理的に構成されるべきである。空気が流れると、抵抗が小さい場合は常に流動する傾向があるので、プリント基板に部品を構成する場合、あるエリアに大きな空域を残すことを避ける必要がある。マシン全体の複数のプリント回路基板の構成は、同じ問題にも注意を払うべきである。


温度に敏感なデバイスは、最も低い温度(装置の底のような)を有する領域に最も置かれる。決して直接発熱装置の上に配置しないでください。複数のデバイスは、水平面で最高のスタッガードです。


8 .最も多くの電力を消費し、最良の放熱場所の近くで最も熱を発生する装置を配置する。ヒートシンクがそれの近くに配置されない限り、プリントボードの角と端に高熱部品を置かないでください。電源抵抗器を設計するとき、できるだけ多くの装置を選んで、熱放散のために十分なスペースがあるように、プリント板のレイアウトを調節してください。


9. PCB上のホットスポットの濃度を避ける, 可能な限りPCBに均等に電力を分配する, そして、PCB表面の温度パフォーマンスを均一で一貫していてください. 設計プロセスにおける厳密な均一分布を達成することはしばしば困難である, しかし、それは、高出力密度, 回路全体の通常の動作に影響するホットスポットを避けるために. できれば, 印刷回路の熱効率を解析する必要がある. 例えば, 専門家に追加された熱効率指標分析ソフトウェアモジュール PCB保留 設計ソフトウェアは設計者が回路設計を最適化するのを助ける.