Ülevaade soojuskindlusest PCB

Üldiselt on vaskfooliumi jaotamine trükkplaatidel väga keeruline ja seda on raske täpselt modelleerida. Seetõttu on modelleerimise ajal vaja juhtmestiku kuju lihtsustada ja proovida muuta ANSYS mudel tegeliku trükkplaadi lähedale. Trükkplaadil olevaid elektroonilisi komponente saab simuleerida ka lihtsustatud modelleerimise teel, näiteks MOS -toru ja integraallülituse plokk.

1. Termiline analüüs
SMT töötlemise ajal soojusanalüüs aitab disaineritel määrata trükkplaadil olevate komponentide elektrilisi omadusi ja määrata, kas komponendid või trükkplaadid põlevad kõrge temperatuuri mõjul. Lihtne termiline analüüs arvutab ainult trükkplaadi keskmise temperatuuri, samas kui keerukas mööduv mudel on loodud mitme trükkplaadiga elektroonikaseadmete jaoks. Termilise analüüsi täpsus sõltub lõppkokkuvõttes trükkplaadi disaineri pakutava komponendi energiatarbimise täpsusest.
Paljudes rakendustes, kus kaal ja füüsiline suurus on väga olulised, kui komponendi tegelik energiatarve on väga väike, võib konstruktsiooni ohutustegur olla liiga kõrge ja trükkplaadi konstruktsioon võib põhineda komponendi võimsuse väärtus, mis ei ole kooskõlas tegeliku või liiga konservatiivse väärtusega. Vastupidine (ja tõsisem) on madal soojusohutus, mille puhul komponent töötab tegelikult kõrgemal temperatuuril kui analüütik ennustas. Tavaliselt lahendatakse see probleem trükkplaadi jahutamiseks radiaatori või ventilaatori paigaldamisega. Need lisandmoodulid suurendavad kulusid ja suurendavad seisakuid ning ventilaatorite lisamine disainile tekitab ka töökindluse ebastabiilsust, nii et plaatide jaoks kasutatakse pigem aktiivseid kui passiivseid jahutusmeetodeid (näiteks loomulik konvektsioon, juhtivus ja kiirgus).
2. Lihtsustatud modelleerimine trükkplaadi
Enne modelleerimist analüüsige trükkplaadi peamisi kütteseadmeid, näiteks MOS -torusid ja integraallülitusplokke, mis muudavad töötamise ajal suurema osa kaotatud võimsusest soojuseks. Seetõttu on modelleerimise peamine kaalutlus just need seadmed.
Lisaks kaaluge vaskfooliumi traatkatteks PCB substraadil. Nad ei mängi mitte ainult disaini juhtivat rolli, vaid mängivad ka rolli soojusjuhtivuses, selle soojusjuhtivus ja soojusülekandeala on suhteliselt suured trükkplaadid, mis on elektroonilise vooluahela asendamatu osa, selle struktuur koosneb epoksüvaigu substraadist ja traadina kaetud vaskfoolium. Epoksü substraadi paksus on 4 mm ja vaskfooliumi paksus on 0.1 mm. Vase soojusjuhtivus on 400 W/(m ℃), samas kui epoksüüdi soojusjuhtivus on ainult 0.276 W/(m ℃). Kuigi lisatud vaskfoolium on väga õhuke, mõjub see kuumusele tugevalt, seega ei saa seda modelleerimisel tähelepanuta jätta.