Notas para diseñar un sistema de disipación de calor en una placa PCB

In Placa PCB diseño, para los ingenieros, el diseño de circuitos es el más básico. Sin embargo, muchos ingenieros tienden a ser cautelosos y cuidadosos en el diseño de placas de PCB complejas y difíciles, mientras ignoran algunos puntos a los que se debe prestar atención en el diseño de placas de PCB básicas, lo que resulta en errores. Un diagrama de circuito perfectamente bueno puede tener problemas o romperse por completo cuando se convierte en una PCB. Por lo tanto, para ayudar a los ingenieros a reducir los cambios de diseño y mejorar la eficiencia del trabajo en el diseño de PCB, aquí se proponen varios aspectos a los que se debe prestar atención en el proceso de diseño de PCB.

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Diseño de sistema de disipación de calor en diseño de placa PCB

En el diseño de la placa PCB, el diseño del sistema de enfriamiento incluye el método de enfriamiento y la selección de los componentes de enfriamiento, así como la consideración del coeficiente de expansión en frío. En la actualidad, los métodos de enfriamiento comúnmente utilizados de la placa PCB incluyen: enfriamiento por la propia placa PCB, agregar radiador y placa de conducción de calor a la placa PCB, etc.

En el diseño de placa PCB tradicional, se utiliza principalmente sustrato de tela de vidrio de cobre / epoxi o sustrato de tela de vidrio de resina fenólica, así como una pequeña cantidad de placa de papel recubierta de cobre, estos materiales tienen un buen rendimiento eléctrico y de procesamiento, pero mala conductividad térmica. Debido al gran uso de QFP, BGA y otros componentes montados en la superficie en el diseño actual de la placa PCB, el calor generado por los componentes se transmite a LA placa PCB en grandes cantidades. Por lo tanto, la forma más efectiva de resolver la disipación de calor es mejorar la capacidad de disipación de calor de la placa PCB directamente en contacto con el elemento calefactor y conducirlo o emitirlo a través de la placa PCB.

Notas para diseñar un sistema de disipación de calor en una placa PCB

Figura 1: Diseño de la placa PCB _ Diseño del sistema de disipación de calor

Cuando una pequeña cantidad de componentes en la placa PCB tienen calor alto, se puede agregar un disipador de calor o un tubo de conducción de calor al dispositivo de calentamiento de la placa PCB; Cuando no se puede bajar la temperatura, se puede utilizar un radiador con ventilador. Cuando hay una gran cantidad de dispositivos de calentamiento en la placa PCB, se puede usar un disipador de calor grande. El disipador de calor se puede integrar en la superficie del componente para que se pueda enfriar contactando cada componente en la placa PCB. Las computadoras profesionales que se utilizan en la producción de videos y animaciones incluso necesitan ser enfriadas por agua.

Selección y disposición de componentes en el diseño de placas PCB

En el diseño de placas PCB, no hay duda de que afrontar la elección de componentes. Las especificaciones de cada componente son diferentes y las características de los componentes producidos por diferentes fabricantes pueden ser diferentes para el mismo producto. Por lo tanto, al seleccionar componentes para el diseño de la placa PCB, es necesario contactar al proveedor para conocer las características de los componentes y comprender el impacto de estas características en el diseño de la placa PCB.

Hoy en día, elegir la memoria adecuada también es muy importante para el diseño de PCB. Debido a que la memoria DRAM y Flash se actualizan constantemente, es un gran desafío para los diseñadores de PCB mantener el nuevo diseño alejado de la influencia del mercado de la memoria. Los diseñadores de PCB deben vigilar el mercado de la memoria y mantener estrechos vínculos con los fabricantes.

Figura 2: Diseño de la placa PCB _ Los componentes se sobrecalientan y se queman

Además, se deben calcular algunos componentes con una gran disipación de calor y su diseño también necesita una consideración especial. Cuando se juntan una gran cantidad de componentes, pueden producir más calor, lo que da como resultado la deformación y separación de la capa de resistencia a la soldadura, o incluso encender toda la placa PCB. Por lo tanto, los ingenieros de diseño y diseño de PCB deben trabajar juntos para garantizar que los componentes tengan el diseño correcto.

El diseño debe considerar primero el tamaño de la placa PCB. Cuando el tamaño de la placa PCB es demasiado grande, la longitud de la línea impresa, la impedancia aumenta, la capacidad anti-ruido disminuye, el costo también aumenta; Si la placa PCB es demasiado pequeña, la disipación de calor no es buena y las líneas adyacentes son fáciles de alterar. Después de determinar el tamaño de la placa PCB, determine la ubicación de los componentes especiales. Finalmente, según la unidad funcional del circuito, se disponen todos los componentes del circuito.

Diseño de probabilidad en diseño de placa PCB

Las tecnologías clave de la capacidad de prueba de PCB incluyen la medición de la capacidad de prueba, el diseño y la optimización del mecanismo de prueba, el procesamiento de la información de prueba y el diagnóstico de fallas. De hecho, el diseño de capacidad de prueba de la placa PCB es introducir algún método de prueba a la placa PCB que puede facilitar la prueba.

Proporcionar un canal de información para obtener la información de prueba interna del objeto bajo prueba. Por lo tanto, un diseño razonable y efectivo del mecanismo de prueba es la garantía para mejorar el nivel de prueba de la placa PCB con éxito. Mejore la calidad y confiabilidad del producto, reduzca el costo del ciclo de vida del producto, la tecnología de diseño de capacidad de prueba puede obtener fácilmente la información de retroalimentación de la prueba de la placa PCB, puede realizar fácilmente un diagnóstico de fallas de acuerdo con la información de retroalimentación. En el diseño de la placa PCB, es necesario asegurarse de que la posición de detección y la ruta de entrada de DFT y otros cabezales de detección no se vean afectados.

Con la miniaturización de los productos electrónicos, el paso de los componentes es cada vez más pequeño y la densidad de instalación también aumenta. Cada vez hay menos nodos de circuito disponibles para realizar pruebas, por lo que es cada vez más difícil probar el conjunto de PCB en línea. Por lo tanto, las condiciones eléctricas, físicas y mecánicas de la capacidad de prueba de la PCB deben considerarse completamente al diseñar la placa de PCB, y deben usarse equipos mecánicos y electrónicos apropiados para las pruebas.

Figura 3: Diseño de placa PCB _ Diseño de probabilidad

Diseño de placa PCB de grado MSL de sensibilidad a la humedad

Figura 4: Diseño de la placa PCB _ Nivel de sensibilidad a la humedad

MSL: Nivel sensible a la humedad. Está marcado en la etiqueta y clasificado en los niveles 1, 2, 2A, 3, 4, 5, 5A y 6. Los componentes que tienen requisitos especiales de humedad o que están marcados con componentes sensibles a la humedad en el paquete deben manejarse de manera efectiva para proporcionar un rango de control de temperatura y humedad en el entorno de almacenamiento y fabricación del material, asegurando así la confiabilidad del rendimiento de los componentes sensibles a la temperatura y la humedad. Al hornear, BGA, QFP, MEM, BIOS y otros requisitos de envasado al vacío, los componentes perfectos, resistentes a altas temperaturas y altas temperaturas se hornean a diferentes temperaturas, preste atención al tiempo de horneado. Los requisitos de horneado de la placa de PCB se refieren primero a los requisitos de empaque de la placa de PCB o los requisitos del cliente. Después de hornear, los componentes sensibles a la humedad y la placa PCB no deben exceder las 12 horas a temperatura ambiente. Los componentes sensibles a la humedad o la placa PCB que no se utilicen o no se utilicen deben sellarse con envasado al vacío o almacenarse en una caja de secado.

Se debe prestar atención a los cuatro puntos anteriores en el diseño de la placa PCB, con la esperanza de ayudar a los ingenieros que luchan en el diseño de la placa PCB.