Дизайн PCB - техника проектирования теплоотвода платы PCB

1. The importance of thermal design

For electronic equipment, a certain amount of heat is generated during operation, быстро повышать внутреннюю температуру оборудования. If the heat is not dissipated in time, оборудование будет продолжать нагреваться, and the device will fail due to overheating. надежность характеристики электронного оборудования будет снижаться. Therefore, очень важно, чтобы трубопроводы были хорошо обработаны теплоотводом плата цепи.

Second, анализ факторов повышения температуры печатных плат circuit доска

непосредственная причина повышения температуры печатных плат - наличие устройства, потребляющего мощность схемы. электронная аппаратура имеет различную степень энергопотребления и интенсивность нагрева изменяется в зависимости от размера энергопотребления.

два явления повышения температуры в печатном виде:

(1) Local temperature rise or large area temperature rise;

(2) Short-term temperature rise or long-term temperature rise. аналитическое время печатная плата thermal power consumption, анализ в целом.

2.потребление электроэнергии

1) количество электричества, используемого для анализа удельных площадей;

(2) Analyze the distribution of power consumption on the печатная плата.

2.2 The structure of the printed board

1) размер печатных плат;

(2) The material of the printed board.

2.3 как установить печатные платы

(1) Installation method (such as vertical installation, horizontal installation);

2) условия герметизации и расстояние до корпуса.

2.тепловое излучение

1) коэффициент эмиссии на поверхности печатных плат;

(2) разность температур и абсолютная температура между печатными платами и прилегающей поверхностью

2.5 теплопередача

(1) Install the radiator;

2) проводимость других монтажных конструкций.

2.6 Thermal convection

1) естественная конвекция;

(2) Forced cooling convection.

Анализ этих факторов на печатная плата является эффективным способом решения проблемы повышения температуры печатных плат. в продуктах и системах эти факторы часто взаимосвязаны и взаимозависимы. Большинство факторов должны анализироваться с учетом фактических условий, и такие параметры, как повышение температуры и потребление энергии, могут быть более точно определены или оценены только с учетом конкретных фактических обстоятельств.

несколько методов теплового проектирования печатная плата

1 Heat dissipation проход печатная плата board Само собой

В настоящее время широко используются листовые печатная плата, содержащие медные / эпоксидные стеклянные плиты или бакелитовые стеклопластики, а также бронзовые плиты, покрытые небольшим количеством бумаги. Хотя эти плиты обладают отличными электротехническими и технологическими свойствами, их теплоотдача является низкой. в качестве пути теплоотвода высоких тепловыделяющих сборок вряд ли можно ожидать теплопередачи от самих смол печатная плата, а скорее распределения тепла на поверхности компонентов в окружающем воздухе. Однако, поскольку электронные продукты вступают в эпоху миниатюризации элементов, монтажа высокой плотности и запчастей для горячей сборки, недостаточно полагаться только на поверхностные теплоотводы элементов с очень малой площадью поверхности. В то же время в результате широкого использования поверхностных элементов, таких, как QFP и BGA, значительная часть тепла, получаемого благодаря этим элементам, переносится на панель печатная плата. Таким образом, наилучший способ решения проблем с теплоотдачей заключается в том, чтобы повысить теплоотдачу самой печатная плата, которая непосредственно контактирует с нагревательными элементами. распространение или распространение.

2 тепловыделяющих элемента плюс радиатор и теплопроводник

при небольшом количестве компонентов печатная плата, производящих большое количество тепла (менее 3), можно добавлять радиаторы или тепловые трубки к подогревателю. когда температура не может быть понижена, можно использовать радиатор с вентилятором для повышения теплоотдачи. при больших количествах нагревательных устройств (более 3) можно использовать большие тепловыделяющие крышки (пластины), которые представляют собой специальные тепловыделяющие пластины, настраиваемые по положению и высоте нагревательных устройств на печатная плата, или крупную плоскую пластину, отрезанную на различных высотах агрегатов. крышка радиатора в целом зацеплена на поверхности узла и соприкасается с различными частями для отвода тепла. Однако из - за того, что сборка и сварка компонентов отличаются высокой степенью согласованности, эффект теплоотдачи не очень эффективен. обычно на поверхности элемента добавляется тепловая подушка мягкой фазы для улучшения теплоотдачи.

для оборудования, использующего охлаждение воздуха с свободной конвекцией, желательно установить интегральную схему (или другое оборудование) вертикально или горизонтально.

4. использование разумного проектирования проводов для достижения теплоотдачи

из - за разницы теплопроводности смолы в тарелке, медная фольга провода и отверстия являются хорошим проводником тепла, increasing the residual rate of the copper foil and increasing the thermally conductive holes are the main means of heat dissipation.

для оценки теплоотдачи печатная плата необходимо рассчитать эквивалентный коэффициент теплопроводности (9 eq) для композиционных материалов, состоящих из различных материалов с различными коэффициентами теплопроводности, а также изоляционную плитку печатная плата.

5. оборудование на одной и той же печатной доске должно быть расположено по мере возможности в соответствии с его теплотой и теплоотдачей. оборудование с низкой или низкой теплостойкостью (например, малосигнальные транзисторы, малые интегральные схемы, электролитические конденсаторы и т.д. оборудование с большим тепловым или термосопротивлением (например, мощный транзистор, крупная интегральная схема и т.д.

6. в горизонтальном направлении мощные приборы как можно ближе к краю печатной пластины, с тем чтобы сократить пути теплопередачи; в вертикальном направлении оборудование большой мощности находится как можно ближе к верхней части печатных плат, с тем чтобы снизить температуру при работе других устройств. влияние.

теплоотдача от печатной платы оборудования в основном зависит от потока воздуха, поэтому при проектировании следует изучить пути потока, рационально настроить устройство или печатную пластину. когда воздух течет, он всегда склоняется к низкому сопротивлению, поэтому при установке оборудования на печатных платах он не оставляет больших пространств в конкретных районах. Следует также обратить внимание на одну и ту же проблему при размещении нескольких печатных плат во всей машине.

желательно, чтобы оборудование, чувствительное к температуре, размещалось в зоне минимальной температуры (например, внизу устройства). не поместите его прямо над нагревателем. лучше разойтись по горизонтали с несколькими устройствами.

9. размещение компонентов с наивысшим потреблением энергии и тепла вблизи оптимального места теплоотдачи. не ставить высокотемпературное оборудование в угол и на край печатной платы, unless a heat sink is arranged near it. При конструировании резистора мощности, choose a larger device as much as possible, и при корректировке планировки печатных плат будет достаточно места для отвода тепла.

10 The RF power amplifier or печатная плата применять металлический фундамент.

11 Avoid the concentration of hot spots on the печатная плата, равномерно распределять мощность на двигатель печатная плата board as much as possible, & Сохранить печатная плата surface temperature performance uniform and consistent. в процессе проектирования обычно трудно обеспечить строгое равномерное распределение, but areas with too high power density must be avoided to prevent hot spots from affecting the normal operation of the entire circuit. если возможно, it is necessary to analyze the thermal efficiency of the printed circuit. например, the thermal efficiency index analysis software module added in some professional печатная плата дизайн программного обеспечения может помочь Конструкторам оптимизировать дизайн схемы.