Elektroonikaseadmete puhul tekib töö käigus teatud hulk soojust, mistõttu seadmete sisetemperatuur tõuseb kiiresti. Kui soojust õigel ajal ei hajutata, jätkavad seadmed soojenemist ja seade läheb ülekuumenemise tõttu rikki. Elektroonikaseadmete töökindlus Jõudlus väheneb.

Seetõttu on väga oluline läbi viia hea soojuse hajutamise töötlus trükkplaadi. PCB trükkplaadi soojuse hajumine on väga oluline lüli, nii et milline on PCB trükkplaadi soojuse hajumise tehnika, arutame seda allpool koos.

1. Soojuse hajumine PCB-plaadi enda kaudu Praegu laialdaselt kasutatavad PCB-plaadid on vasega plakeeritud/epoksiidklaasist riidest substraadid või fenoolvaigust klaasriidest aluspinnad ning vähesel määral kasutatakse paberil valmistatud vasega plakeeritud plaate.

Kuigi neil substraatidel on suurepärased elektrilised ja töötlemisomadused, on neil halb soojuse hajumine. Kõrge kuumenemisega komponentide soojuse hajumise rajana on peaaegu võimatu eeldada, et trükkplaadi enda vaigust saadav soojus juhib soojust, vaid hajutab soojust komponendi pinnalt ümbritsevasse õhku.

Kuna aga elektroonikatooted on jõudnud komponentide miniaturiseerimise, suure tihedusega paigalduse ja suure kuumutusega montaaži ajastusse, ei piisa soojuse hajutamiseks loota väga väikese pindalaga komponendi pinnale.

Samal ajal kandub pindmontaažikomponentide, nagu QFP ja BGA, laialdase kasutamise tõttu komponentide tekitatud soojus suures koguses PCB-plaadile. Seetõttu on parim viis soojuse hajumise lahendamiseks parandada kütteelemendiga otseses kontaktis oleva PCB enda soojuseraldusvõimet. Edastada või väljastada.

Lisage soojust hajutav vaskfoolium ja suure toiteallikaga vaskfoolium

Termiline kaudu

Vase kokkupuude IC tagaküljel vähendab soojustakistust vase naha ja õhu vahel

PCB paigutus

a. Asetage kuumustundlik seade külma tuule piirkonda.

b. Asetage temperatuurituvastusseade kõige kuumemasse asendisse.

c. Samal trükkplaadil olevad seadmed tuleks paigutada nii palju kui võimalik vastavalt nende kütteväärtusele ja soojuse hajumise astmele. Madala kütteväärtusega või halva kuumakindlusega seadmed (nagu väikesed signaalitransistorid, väikesemahulised integraallülitused, elektrolüütkondensaatorid jne) tuleks paigutada jahutusõhuvoolu kõige kõrgemasse voolu (sissepääsu juurde) ja suure kuumusega seadmed. jahutusõhuvoolu alumisse ossa asetatakse generatsiooni või hea kuumakindlus (näiteks jõutransistorid, suuremahulised integraallülitused jne).

d. Horisontaalses suunas asetatakse suure võimsusega seadmed võimalikult trükkplaadi serva lähedale, et lühendada soojusülekande teed; vertikaalsuunas paigutatakse suure võimsusega seadmed trükkplaadi ülaosale võimalikult lähedale, et vähendada teiste seadmete temperatuuri nende seadmete töötamise ajal.

e. Trükkplaadi soojuse hajumine seadmetes sõltub peamiselt õhuvoolust, seega tuleks projekteerimise ajal uurida õhuvoolu teed ja seade või trükkplaat peaks olema mõistlikult konfigureeritud. Kui õhk voolab, kipub see alati madala takistusega kohtades voolama, seega vältige trükkplaadil seadmeid seadistades suure õhuruumi jätmist teatud piirkonda. Samale probleemile peaks tähelepanu pöörama ka mitme trükkplaadi konfiguratsioon kogu masinas.

f. Temperatuuritundlik seade on kõige parem paigutada madalaima temperatuuriga piirkonda (näiteks seadme põhja). Ärge kunagi asetage seda otse kütteseadme kohale. Parim on paigutada mitu seadet horisontaaltasapinnale.

g. Asetage suurima energiatarbimisega ja kõige suurema soojuse tootmisega seadmed soojuse hajumise jaoks parima asukoha lähedale. Ärge asetage kõrge kuumutusseadmeid trükkplaadi nurkadele ja servadele, välja arvatud juhul, kui selle lähedal on jahutusradiaator. Toitetakisti projekteerimisel tuleb valida võimalikult suurem seade ning trükkplaadi paigutuse reguleerimisel jätta sellel piisavalt ruumi soojuse hajutamiseks.

h. Soovitatav komponentide vahekaugus:

10 praktilist viisi PCB jaoks soojuse hajutamiseks

10 praktilist viisi PCB jaoks soojuse hajutamiseks

2. Suure soojust genereerivad komponendid pluss radiaatorid ja soojust juhtivad plaadid. Kui PCB mõned komponendid tekitavad suurel hulgal soojust (alla 3), võib soojust genereerivatele komponentidele lisada jahutusradiaatori või soojustoru. Kui temperatuuri ei saa alandada, saab soojuse hajumise efekti suurendamiseks kasutada ventilaatoriga radiaatorit.

Kui kütteseadmete arv on suur (rohkem kui 3), saab kasutada suurt soojust hajutavat katet (plaati), mis on spetsiaalne jahutusradiaator, mis on kohandatud vastavalt kütteseadme asukohale ja kõrgusele trükkplaadil või suurel korteril. jahutusradiaator Lõika välja erinevad komponendi kõrguse asendid.

Soojust hajutav kate on komponendi pinnale lahutamatult kinnitatud ja see on soojuse hajutamiseks kontaktis iga komponendiga. Soojuse hajumise efekt ei ole aga hea, kuna komponentide montaaži ja keevitamise ajal on kõrgus kehv. Tavaliselt lisatakse komponendi pinnale pehme termilise faasi muutmise termopadi, et parandada soojuse hajumise efekti.

3. Seadmete puhul, mis kasutavad vaba konvektsiooniga õhkjahutust, on kõige parem paigutada integraallülitused (või muud seadmed) vertikaalselt või horisontaalselt.

4. Kasutage soojuse hajumise saavutamiseks mõistlikku juhtmestiku konstruktsiooni. Kuna plaadis oleval vaigul on halb soojusjuhtivus ning vaskfooliumi jooned ja augud on head soojusjuhid, on vaskfooliumi järelejäänud kiiruse suurendamine ja termiliste aukude suurendamine peamised soojuse hajumise vahendid.

PCB soojuseraldusvõime hindamiseks on vaja arvutada erinevatest erineva soojusjuhtivusega materjalidest koosneva komposiitmaterjali ekvivalentne soojusjuhtivus (üheksa ekv).

5. Samal trükkplaadil olevad seadmed tuleks paigutada nii palju kui võimalik vastavalt nende kütteväärtusele ja soojuse hajumise astmele. Madala kütteväärtusega või halva kuumakindlusega seadmed (nagu väikesed signaalitransistorid, väikesemahulised integraallülitused, elektrolüütkondensaatorid jne) tuleks paigutada jahutusõhuvoolu kõige kõrgemasse voolu (sissepääsu juurde) ja suure kuumusega seadmed. või soojustakistus (näiteks jõutransistorid, suuremahulised integraallülitused jne) asetatakse jahutusõhuvoolu kõige alumisse ossa.

6. Horisontaalses suunas on suure võimsusega seadmed paigutatud võimalikult lähedale trükkplaadi servale, et lühendada soojusülekande teed; vertikaalsuunas paigutatakse suure võimsusega seadmed trükkplaadi ülaosale võimalikult lähedale, et vähendada teiste seadmete temperatuuri nende seadmete töötamise ajal. Mõju.

7. Seadmes oleva trükkplaadi soojuse hajumine sõltub peamiselt õhuvoolust, seetõttu tuleks projekteerimise ajal uurida õhuvoolu teed ja seade või trükkplaat peaks olema mõistlikult konfigureeritud.

Kui õhk voolab, kipub see alati madala takistusega kohtades voolama, seega vältige trükkplaadil seadmeid seadistades suure õhuruumi jätmist teatud piirkonda. Samale probleemile peaks tähelepanu pöörama ka mitme trükkplaadi konfiguratsioon kogu masinas.

8. Temperatuuritundlik seade on kõige parem paigutada madalaima temperatuuriga piirkonda (näiteks seadme põhja). Ärge kunagi asetage seda otse kütteseadme kohale. Parim on paigutada mitu seadet horisontaaltasapinnale.

9. Asetage suurima energiatarbimisega ja kõige suurema soojuse tootmisega seadmed soojuse hajumise jaoks parima asukoha lähedale. Ärge asetage kõrge kuumutusseadmeid trükkplaadi nurkadele ja servadele, välja arvatud juhul, kui selle lähedal on jahutusradiaator.

Toitetakisti projekteerimisel tuleb valida võimalikult suurem seade ning trükkplaadi paigutuse reguleerimisel jätta sellel piisavalt ruumi soojuse hajutamiseks.

10. Vältige kuumade kohtade koondumist PCB-le, jaotage võimsus võimalikult ühtlaselt PCB-plaadile ning hoidke PCB pinnatemperatuuri ühtlane ja ühtlane.

Tihti on projekteerimisprotsessi käigus raske saavutada ranget ühtlast jaotust, kuid liiga suure võimsustihedusega piirkondi tuleb vältida, et kuumad kohad ei mõjutaks kogu vooluringi normaalset tööd.

Võimalusel on vaja analüüsida trükklülituse soojustõhusust. Näiteks võib mõnesse professionaalsesse PCB projekteerimistarkvarasse lisatud termilise jõudluse indeksi analüüsi tarkvaramoodul aidata disaineritel optimeerida vooluringi disaini.