Технология PCB - печатных плат дизайн теплоотвода

надежность электронного оборудования снизится, даже электронное оборудование может утратить силу из - за перегрева оборудования. поэтому, очень важно проектировать теплоотвод на платы цепи.

Печатная плата, то есть PCB плата, на основе принципиальных схем реализует функции, требуемые разработчиками схем. Дизайн печатной платы включает в себя план, в котором необходимо учесть различные факторы, такие как расположение внешних соединений, оптимальное расположение внутренних электронных элементов, оптимизированное расположение металлических соединений и сквозных отверстий, электромагнитная защита, рассеивание тепла.

Анализ коэффициента повышения температуры печатных плат

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) локальный рост температуры или большой рост температуры

2)Кратковременное повышение температуры или длительное повышение температуры

Способы повышения температуры печатных плат PCB должны рассматриваться во многих аспектах, поскольку в изделиях и системах эти факторы часто взаимосвязаны и зависят друг от друга, большинство факторов должны быть проанализированы с учетом конкретной реальной ситуации, что позволяет более точно рассчитать или оценить такие параметры, как повышение температуры и энергопотребление.

метод охлаждения платы

Поэтому при анализе и проектировании теплового энергопотребления печатной платы обычно используются следующие области для решения проблемы теплоотвода и оптимизации конструкции.

1.высокотемпературная установка плюс радиатор, теплопроводник (труба)

при небольшом количестве компонентов PCB, 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 установок (более 3) можно использовать большие радиаторы (трубки), такие как специальные радиаторы, настраиваемые в соответствии с позицией и высотой нагревательного устройства на PCB, или большие плоские радиаторы, отрезанные с разных высот 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. В последние годы для повышения теплоотдачи поверхности некоторых высокотемпературных компонентов будут добавлены тепловые подушки мягкой фазы.

теплоотвод через собственную панель PCB

В настоящее время широко используемые панели печатных плат покрыты медными/эпоксидными стеклотканевыми подложками или стеклотканевыми подложками из фенольной смолы, бронзовым листом на бумажной основе.

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 PCB, а скорее распределения тепла на поверхности компонентов в окружающем воздухе. Однако, с переходом электронной продукции в эпоху миниатюризации, монтажа высокой плотности и высокотемпературной сборки элементов,

Для отвода тепла недостаточно полагаться на поверхность компонента с очень малой площадью поверхности. В то же время из-за широкого использования компонентов поверхностного монтажа, таких как QFP и BGA, большое количество тепла, выделяемого этими элементами, передается на панель печатной платы. Поэтому лучшим способом решения проблемы теплоотдачи является увеличение теплоотдачи самой печатной платы, которая находится в непосредственном контакте с нагревательным элементом, панелью печатной платы. Передаваться или излучаться.

3.использование разумного проектирования проводов для достижения теплоотдачи

из - за разницы теплопроводности смолы в пластине, провода из медной фольги и отверстия являются хорошими теплопроводниками, поэтому увеличение остаточности медной фольги и увеличение теплоотводящих отверстий являются главными средствами для охлаждения. для испытания и оценки теплоотдачи PCB необходимо рассчитать эквивалентные теплопроводные коэффициенты теплопроводности для композиционных материалов, состоящих из различных материалов с различными коэффициентами теплопроводности, а также изолирующую плитку PCB.

4.равномерное распределение источников тепла

Элементы на одной печатной плате следует располагать по возможности в соответствии с их теплоотдачей и теплопередачей. Устройства с низкой теплотворной способностью или плохим тепловым сопротивлением (например, малосигнальные транзисторы, малогабаритные интегральные схемы, электролитические емкости и т. п.) следует размещать в потоке охлаждающего воздуха. В верхнем потоке (на входе), устройства с большой теплоемкостью или тепловым сопротивлением (такие как силовые транзисторы, крупногабаритные интегральные схемы и т.д.) размещаются в самом низу потока охлаждающего воздуха. избегайте концентрации горячих точек на печатной плате, равномерно распределяйте компоненты с эквивалентной мощностью по печатной плате, насколько это возможно, и поддерживайте равномерные температурные характеристики поверхности печатной платы.

использование теплопроводных материалов для снижения теплового сопротивления

Устройства с высокой теплоотдачей должны минимизировать тепловое сопротивление между собой при подключении к подложке. Чтобы лучше удовлетворять требованиям тепловых характеристик, на нижней поверхности микросхемы можно использовать некоторые теплопроводящие материалы (например, слой теплопроводящего силикагеля), и сохраняет некоторую контактную площадь, чтобы разогреть устройство.

связь между устройством и базой

1) Минимизируйте длину выводов устройства

2) При выборе мощных устройств учитывайте теплопроводность материала вывода. по возможности старайтесь максимально увеличить поперечное сечение вывода

3) Выбирайте устройство с большим количеством выводов

Выбор упаковочных материалов для оборудования

(1) При рассмотрении теплового дизайна печатной платы обратите внимание на описание упаковки оборудования и ее теплопроводность

(2) следует позаботиться о создании хороших путей теплопроводности между основанием и корпусом устройства

(3) Следует избегать воздушных перегородок на пути теплопроводности. Если это так, используйте теплопроводящий материал.