Kuidas parandada termilist töökindlust PCB？

Üldiselt jaotus vask foolium edasi PCB on väga keeruline ja seda on raske täpselt modelleerida. Seetõttu on modelleerimisel vaja lihtsustada juhtmestiku kuju ja proovida teha ANSYS mudel tegeliku trükkplaadi lähedale. Trükkplaadi elektroonilisi komponente saab simuleerida ka lihtsustatud modelleerimise teel, näiteks MOS -torud, integraallülituste plokid jne.

Kiibitöötluse termiline analüüs võib aidata disaineritel määrata komponentide elektrilist jõudlust PCB trükkplaat ja kas komponendid või trükkplaat põlevad kõrge temperatuuri tõttu ära. Lihtne soojusanalüüs arvutab ainult trükkplaadi keskmise temperatuuri ja keerukas peab looma mitme trükkplaadiga elektroonikaseadmele mööduva mudeli. Termilise analüüsi täpsus sõltub lõppkokkuvõttes trükkplaadi disainerite pakutava komponendi energiatarbimise täpsusest.

Paljudes rakendustes on kaal ja füüsiline suurus väga olulised. Kui komponentide tegelik energiatarve on väga väike, võib disaini ohutusfaktor olla liiga kõrge, nii et trükkplaadi konstruktsioon võtab soojusanalüüsi aluseks komponendi energiatarbimise väärtuse, mis ei vasta tegelikule või liiga konservatiivsele. Vastupidi (ja samal ajal tõsisem) on soojusohutusfaktori disain liiga madal, see tähendab, et komponentide tegelik töötemperatuur on kõrgem kui analüütikud ennustasid. Sellised probleemid lahendatakse tavaliselt, lisades trükkplaadi jahutamiseks soojuseraldusseadmeid või ventilaatoreid. Need välised tarvikud suurendavad kulusid ja pikendavad tootmisaega. Ventilaatorite lisamine disaini toob usaldusväärsusele kaasa ka ebastabiilseid tegureid. Seetõttu kasutab trükkplaat peamiselt aktiivseid, mitte passiivseid jahutusmeetodeid (näiteks loomulik konvektsioon, juhtivus ja kiirgus).

Trükkplaadi lihtsustatud modelleerimine

Enne modelleerimist analüüsige trükkplaadi peamisi kütteseadmeid, näiteks MOS -torusid ja integraallülituste plokke. Need komponendid muudavad töötamise ajal suurema osa kaotatud võimsusest soojuseks. Seetõttu tuleb neid seadmeid modelleerimisel arvesse võtta.

Lisaks tuleks kaaluda ka trükkplaadi aluspinnale juhina kaetud vaskfooliumi. Nad mitte ainult ei juhi elektrit, vaid juhivad ka disaini soojust. Nende soojusjuhtivus ja soojusülekandeala on suhteliselt suured. Trükkplaat on elektroonilise vooluahela lahutamatu osa. Selle struktuur koosneb epoksüvaigu substraadist ja juhina kaetud vaskfooliumist. Epoksüvaigu substraadi paksus on 4 mm ja vaskfooliumi paksus 0.1 mm. Vase soojusjuhtivus on 400 W / (m ℃), samas kui epoksüvaigu soojusjuhtivus on ainult 0.276 w / (m ℃). Kuigi lisatud vaskfoolium on väga õhuke ja peen, on sellel kuumusele tugev suunav mõju, seega ei saa seda modelleerimisel tähelepanuta jätta.