Kod elektronske opreme, određena količina toplote se stvara tokom rada, tako da unutrašnja temperatura opreme brzo raste. Ako se toplina ne rasprši na vrijeme, oprema će se nastaviti zagrijavati, a uređaj će otkazati zbog pregrijavanja. Pouzdanost elektronske opreme Performanse će se smanjiti.

Zbog toga je vrlo važno provesti dobar tretman odvođenja topline na pločica. Rasipanje topline PCB ploče je vrlo važna karika, pa kakva je tehnika odvođenja topline PCB ploče, hajde da o tome zajedno razgovaramo u nastavku.

1. Rasipanje toplote kroz samu PCB ploču. Trenutno široko rasprostranjene PCB ploče su podloge od bakrene/epoksidne staklene tkanine ili podloge od staklene tkanine od fenolne smole, a koristi se i mala količina bakra obloženih ploča na bazi papira.

Iako ove podloge imaju odlična električna svojstva i svojstva obrade, slabo odvode toplinu. Kao put odvođenja toplote za komponente koje se jako zagrijavaju, gotovo je nemoguće očekivati ​​da toplina od smole same PCB-a provodi toplinu, već da odvodi toplinu sa površine komponente na okolni zrak.

Međutim, kako su elektronski proizvodi ušli u eru minijaturizacije komponenti, montaže velike gustine i sklopa sa visokim stepenom zagrijavanja, nije dovoljno oslanjati se na površinu komponente s vrlo malom površinom za odvođenje topline.

Istovremeno, zbog ekstenzivne upotrebe komponenti za površinsku montažu kao što su QFP i BGA, toplota koju proizvode komponente prenosi se na PCB ploču u velikoj količini. Stoga je najbolji način da se riješi rasipanje topline poboljšati kapacitet odvođenja topline same PCB-a koja je u direktnom kontaktu s grijaćim elementom. Prenositi ili emitovati.

Dodajte bakrenu foliju koja raspršuje toplotu i bakarnu foliju sa napajanjem velike površine

Thermal via

Izlaganje bakru na poleđini IC-a smanjuje toplinski otpor između bakrene kože i zraka

Izgled PCB-a

a. Postavite uređaj osjetljiv na toplinu u područje hladnog vjetra.

b. Postavite uređaj za detekciju temperature na najtopliji položaj.

c. Uređaje na istoj štampanoj ploči treba rasporediti što je više moguće prema njihovoj toplotnoj vrednosti i stepenu odvođenja toplote. Uređaje sa niskom kalorijskom vrijednošću ili slabom otpornošću na toplinu (kao što su mali signalni tranzistori, mala integrirana kola, elektrolitski kondenzatori, itd.) treba postaviti na najviši tok rashladnog zraka (na ulazu), a uređaje sa velikom toplinom stvaranje ili dobra otpornost na toplotu (kao što su tranzistori snage, velika integrisana kola, itd.) postavljeni su na najniži deo protoka vazduha za hlađenje.

d. U horizontalnom pravcu, uređaji velike snage postavljaju se što bliže ivici štampane ploče kako bi se skratio put prenosa toplote; u vertikalnom pravcu, uređaji velike snage se postavljaju što bliže vrhu štampane ploče kako bi se smanjila temperatura drugih uređaja kada ovi uređaji rade.

e. Rasipanje toplote štampane ploče u opremi uglavnom se oslanja na protok vazduha, tako da put protoka vazduha treba proučiti tokom projektovanja, a uređaj ili štampanu ploču treba razumno konfigurisati. Kada vazduh struji, on uvek ima tendenciju da struji na mestima sa malim otporom, tako da prilikom konfigurisanja uređaja na štampanoj ploči izbegavajte da ostavljate veliki vazdušni prostor u određenom području. Konfiguracija više štampanih ploča u cijeloj mašini također treba obratiti pažnju na isti problem.

f. Uređaj osjetljiv na temperaturu najbolje je postaviti u područje najniže temperature (kao što je dno uređaja). Nikada ga ne postavljajte direktno iznad uređaja za grijanje. Najbolje je postaviti više uređaja u horizontalnu ravan.

g. Rasporedite uređaje sa najvećom potrošnjom energije i najvećom proizvodnjom toplote u blizini najbolje pozicije za odvođenje toplote. Ne postavljajte uređaje za visoko grijanje na uglove i periferne ivice štampane ploče, osim ako u blizini nije postavljen hladnjak. Prilikom dizajniranja strujnog otpornika, odaberite što veći uređaj i omogućite da ima dovoljno prostora za odvođenje topline prilikom podešavanja rasporeda štampane ploče.

h. Predloženi razmak komponenti:

10 praktičnih načina za odvođenje topline za PCB

10 praktičnih načina za odvođenje topline za PCB

2. Komponente visoke topline plus radijatori i ploče koje provode toplinu. Kada nekoliko komponenti u PCB-u generira veliku količinu topline (manje od 3), hladnjak ili toplinska cijev se može dodati komponentama koje generiraju toplinu. Kada se temperatura ne može sniziti, radijator sa ventilatorom može se koristiti za poboljšanje efekta odvođenja topline.

Kada je broj uređaja za grijanje veliki (više od 3), može se koristiti veliki poklopac za rasipanje topline (ploča), koji je poseban hladnjak prilagođen položaju i visini uređaja za grijanje na PCB-u ili velikom stanu. hladnjak Izrežite različite položaje visine komponenti.

Poklopac za rasipanje topline je integralno zakopčan na površini komponente i u kontaktu je sa svakom komponentom radi odvođenja topline. Međutim, efekat disipacije toplote nije dobar zbog loše konzistencije visine tokom montaže i zavarivanja komponenti. Obično se na površinu komponente dodaje mekana termalna podloga za promjenu faze kako bi se poboljšao učinak odvođenja topline.

3. Za opremu koja koristi hlađenje zraka slobodnom konvekcijom, najbolje je postaviti integrirana kola (ili druge uređaje) vertikalno ili horizontalno.

4. Koristite razuman dizajn ožičenja kako biste ostvarili rasipanje topline. Budući da smola u ploči ima slabu toplotnu provodljivost, a vodovi i rupe od bakrene folije su dobri provodnici toplote, povećanje preostale količine bakarne folije i povećanje termičkih rupa su glavni način odvođenja toplote.

Da bi se procenio kapacitet disipacije toplote PCB-a, potrebno je izračunati ekvivalentnu toplotnu provodljivost (devet ekv.) kompozitnog materijala sastavljenog od različitih materijala različite toplotne provodljivosti – izolacione podloge za PCB.

5. Uređaje na istoj štampanoj ploči treba rasporediti što je više moguće prema njihovoj toplotnoj vrednosti i stepenu odvođenja toplote. Uređaje sa niskom kalorijskom vrijednošću ili slabom otpornošću na toplinu (kao što su mali signalni tranzistori, mala integrirana kola, elektrolitski kondenzatori, itd.) treba postaviti Najgornji tok rashladnog zraka (na ulazu), a uređaje sa velikom toplinom ili otpornost na toplotu (kao što su tranzistori snage, velika integrisana kola, itd.) postavljeni su na najniži deo protoka vazduha za hlađenje.

6. U horizontalnom pravcu, uređaji velike snage su raspoređeni što bliže ivici štampane ploče kako bi se skratio put prenosa toplote; u vertikalnom pravcu, uređaji velike snage su raspoređeni što bliže vrhu štampane ploče kako bi se smanjila temperatura drugih uređaja kada ti uređaji rade. Uticaj.

7. Rasipanje toplote štampane ploče u opremi uglavnom se oslanja na protok vazduha, tako da put protoka vazduha treba proučiti tokom projektovanja, a uređaj ili štampana ploča treba da budu razumno konfigurisani.

Kada vazduh struji, on uvek ima tendenciju da struji na mestima sa malim otporom, tako da prilikom konfigurisanja uređaja na štampanoj ploči izbegavajte da ostavljate veliki vazdušni prostor u određenom području. Konfiguracija više štampanih ploča u cijeloj mašini također treba obratiti pažnju na isti problem.

8. Uređaj osjetljiv na temperaturu najbolje je postaviti u područje najniže temperature (kao što je dno uređaja). Nikada ga ne postavljajte direktno iznad uređaja za grijanje. Najbolje je postaviti više uređaja u horizontalnu ravan.

9. Rasporedite uređaje sa najvećom potrošnjom energije i najvećom proizvodnjom toplote u blizini najbolje pozicije za odvođenje toplote. Ne postavljajte uređaje za visoko grijanje na uglove i periferne ivice štampane ploče, osim ako je hladnjak postavljen u blizini.

Prilikom projektovanja strujnog otpornika, odaberite što veći uređaj i neka ima dovoljno prostora za odvođenje toplote prilikom podešavanja rasporeda štampane ploče.

10. Izbjegavajte koncentraciju vrućih tačaka na PCB-u, ravnomjerno raspodijelite snagu na PCB ploču što je više moguće i održavajte performanse površinske temperature PCB-a ujednačenim i dosljednim.

Često je teško postići striktnu ujednačenu distribuciju tokom procesa projektovanja, ali se moraju izbegavati područja sa prevelikom gustinom snage kako bi se sprečilo da vruće tačke utiču na normalan rad celog kola.

Ako je moguće, potrebno je analizirati termičke performanse štampanog kola. Na primjer, softverski modul za analizu indeksa termičkih performansi dodat u neki profesionalni softver za dizajn PCB-a može pomoći dizajnerima da optimiziraju dizajn kola.