Pregled toplinske pouzdanosti PCB

Općenito, distribucija bakrene folije na PCB pločama je vrlo složena i teško ju je precizno modelirati. Stoga je potrebno pojednostaviti oblik ožičenja tijekom modeliranja i pokušati približiti ANSYS model stvarnoj ploči. Elektroničke komponente na ploči mogu se simulirati i pojednostavljenim modeliranjem, poput MOS cijevi i bloka integriranog kruga.

1. Termička analiza
Toplinska analiza tijekom SMT obrade pomaže dizajnerima u određivanju električnih svojstava komponenti na PCB -u i u određivanju hoće li komponente ili ploče izgorjeti zbog visokih temperatura. Jednostavna termička analiza izračunava samo prosječnu temperaturu ploče, dok je složeni prijelazni model uspostavljen za elektroničku opremu s više ploča. Tačnost toplotne analize na kraju zavisi od tačnosti potrošnje energije komponente koju je obezbedio projektant ploče.
U mnogim primjenama gdje su težina i fizička veličina vrlo važne, ako je stvarna potrošnja energije komponente vrlo mala, sigurnosni faktor dizajna može biti previsok, a dizajn ploče može se temeljiti na termičkoj analizi vrijednost snage komponente koja nije u skladu sa stvarnom ili je previše konzervativna. Suprotno (i ozbiljnije) je dizajn niske toplinske sigurnosti u kojem komponenta zapravo radi na višoj temperaturi od predviđanja analitičara. Ovaj se problem obično rješava ugradnjom radijatora ili ventilatora za hlađenje ploče. Ovi dodaci povećavaju troškove i dovode do povećanog zastoja, a dodavanje ventilatora dizajnu također stvara nestabilnost u pouzdanosti, pa se za ploče koriste aktivne, a ne pasivne metode hlađenja (poput prirodne konvekcije, provođenja i zračenja).
2. Pojednostavljeno modeliranje pločica
Prije modeliranja analizirajte glavne uređaje za grijanje na pločici, poput MOS cijevi i blokova integriranih krugova, koji pretvaraju većinu izgubljene energije u toplinu tijekom rada. Stoga su glavni uređaji za modeliranje ti uređaji.
Osim toga, razmotrite bakrenu foliju kao premaz žice na PCB podlozi. Oni ne samo da imaju vodljivu ulogu u dizajnu, već imaju i ulogu u provođenju topline, njegova toplinska vodljivost i područje prijenosa topline relativno su velike ploče koje su neizostavan dio elektroničkog kruga, a njena struktura sastoji se od podloge od epoksidne smole i bakrena folija presvučena žicom. Debljina epoksidne podloge je 4 mm, a debljina bakrene folije 0.1 mm. Bakar ima toplotnu provodljivost od 400 W/(m ℃), dok epoksid ima toplotnu provodljivost od samo 0.276 W/(m ℃). Iako je dodana bakrena folija vrlo tanka, ona ima snažan vodeći učinak na toplinu, pa se ne može zanemariti u modeliranju.