Cómo mejorar la fiabilidad térmica de ¿TARJETA DE CIRCUITO IMPRESO?

En general, la distribución de la hoja de cobre en PCB es muy complejo y difícil de modelar con precisión. Por lo tanto, al modelar, es necesario simplificar la forma del cableado e intentar hacer un modelo ANSYS cercano a la placa de circuito real. Los componentes electrónicos de la placa de circuito también se pueden simular mediante un modelado simplificado, como tubos MOS, bloques de circuitos integrados, etc.

El análisis térmico en el procesamiento de chips puede ayudar a los diseñadores a determinar el rendimiento eléctrico de los componentes en Placa de circuito de PCB y si los componentes o la placa de circuito se quemarán debido a la alta temperatura. El análisis térmico simple solo calcula la temperatura promedio de la placa de circuito, y el complejo necesita establecer un modelo transitorio para el equipo electrónico con múltiples placas de circuito. La precisión del análisis térmico depende en última instancia de la precisión del consumo de energía de los componentes proporcionada por los diseñadores de placas de circuito.

En muchas aplicaciones, el peso y el tamaño físico son muy importantes. Si el consumo de energía real de los componentes es muy pequeño, el factor de seguridad del diseño puede ser demasiado alto, por lo que el diseño de la placa de circuito adopta el valor de consumo de energía del componente que es inconsistente con el real o demasiado conservador como base para el análisis térmico. Por el contrario (y más grave al mismo tiempo), el diseño del factor de seguridad térmica es demasiado bajo, es decir, la temperatura real de funcionamiento de los componentes es superior a la predicha por los analistas. Estos problemas generalmente se resuelven agregando dispositivos de disipación de calor o ventiladores para enfriar la placa de circuito. Estos accesorios externos aumentan el costo y prolongan el tiempo de fabricación. Agregar ventiladores en el diseño también traerá factores inestables a la confiabilidad. Por lo tanto, la placa de circuito adopta principalmente métodos de enfriamiento activos en lugar de pasivos (como convección natural, conducción y radiación).

Modelado de placa de circuito simplificado

Antes de modelar, analice los principales dispositivos de calefacción en la placa de circuito, como tubos MOS y bloques de circuitos integrados. Estos componentes convierten la mayor parte de la energía perdida en calor durante el funcionamiento. Por lo tanto, estos dispositivos deben tenerse en cuenta en el modelado.

Además, también se debe considerar la lámina de cobre revestida como un conductor en el sustrato de la placa de circuito. No solo conducen electricidad, sino que también conducen calor en el diseño. Su conductividad térmica y su área de transferencia de calor son relativamente grandes. La placa de circuito es una parte indispensable del circuito electrónico. Su estructura está compuesta por sustrato de resina epoxi y lámina de cobre recubierta como conductor. El espesor del sustrato de resina epoxi es de 4 mm y el espesor de la lámina de cobre es de 0.1 mm. La conductividad térmica del cobre es de 400W / (m ℃), mientras que la de la resina epoxi es de solo 0.276w / (m ℃). Aunque la lámina de cobre agregada es muy delgada y fina, tiene un fuerte efecto de guía sobre el calor, por lo que no se puede ignorar en el modelado.