چگونه می توان قابلیت اطمینان حرارتی را بهبود بخشید PCB

به طور کلی ، توزیع فویل مس روی PCB بسیار پیچیده است و مدل سازی آن دشوار است. بنابراین ، هنگام مدل سازی ، لازم است شکل سیم کشی را ساده کرده و سعی کنید یک مدل ANSYS نزدیک به برد واقعی مدار ایجاد کنید. همچنین می توان قطعات الکترونیکی روی برد مدار را با مدل سازی ساده مانند لوله های MOS ، بلوک های مدار مجتمع و غیره شبیه سازی کرد.

تجزیه و تحلیل حرارتی در پردازش تراشه می تواند به طراحان در تعیین عملکرد الکتریکی قطعات کمک کند برد مدار PCB و اینکه آیا قطعات یا برد مدار به دلیل درجه حرارت بالا می سوزد. تجزیه و تحلیل حرارتی ساده فقط دمای متوسط ​​برد مدار را محاسبه می کند و مدل پیچیده نیاز به ایجاد یک مدل گذرا برای تجهیزات الکترونیکی با چندین برد مدار دارد. دقت تجزیه و تحلیل حرارتی در نهایت بستگی به دقت مصرف برق قطعات ارائه شده توسط طراحان برد مدار دارد.

در بسیاری از کاربردها ، وزن و اندازه فیزیکی بسیار مهم است. اگر مصرف انرژی واقعی اجزاء بسیار کم باشد ، ضریب ایمنی طراحی ممکن است بسیار زیاد باشد ، به طوری که طراحی برد مدار مقدار مصرف توان مولفه ای را که با تجزیه و تحلیل حرارتی واقعی یا بسیار محافظه کار ناسازگار است ، تصویب می کند. برعکس (و در عین حال جدی تر) ، طراحی ضریب ایمنی حرارتی بسیار پایین است ، یعنی دمای عملکرد واقعی اجزاء بیشتر از دمای پیش بینی شده توسط تحلیلگران است. چنین مشکلاتی عموماً با افزودن وسایل اتلاف گرما یا فن برای خنک کردن برد مدار حل می شود. این لوازم جانبی باعث افزایش هزینه و افزایش زمان تولید می شود. افزودن طرفداران در طراحی ، عوامل ناپایداری را برای قابلیت اطمینان به ارمغان می آورد. بنابراین ، برد مدار عمدتا از روشهای خنک کننده فعال استفاده می کند تا منفعل (مانند همرفت طبیعی ، هدایت و تابش).

مدل سازی برد مدار ساده

قبل از مدل سازی ، دستگاه های گرمایش اصلی موجود در برد مدار ، مانند لوله های MOS و بلوک های مدار مجتمع را تجزیه و تحلیل کنید. این قطعات بیشتر نیروی از دست رفته را در حین کار به گرما تبدیل می کنند. بنابراین ، این دستگاه ها باید در مدل سازی مورد توجه قرار گیرند.

علاوه بر این ، فویل مسی که به عنوان رسانا روی بستر برد مدار پوشانده شده است نیز باید در نظر گرفته شود. آنها نه تنها الکتریسیته را هدایت می کنند ، بلکه در طراحی نیز گرما را هدایت می کنند. رسانایی حرارتی و منطقه انتقال حرارت آنها نسبتاً زیاد است. برد مدار جزء ضروری مدارهای الکترونیکی است. ساختار آن از بستر رزین اپوکسی و فویل مس به عنوان رسانا پوشش داده شده است. ضخامت بستر رزین اپوکسی 4 میلی متر و ضخامت فویل مس 0.1 میلی متر است. رسانایی حرارتی مس 400W / (m ℃) است ، در حالی که رزین اپوکسی تنها 0.276w / (m ℃) است. اگرچه فویل مسی اضافه شده بسیار نازک و ظریف است ، اما تأثیر قوی بر روی حرارت دارد ، بنابراین نمی توان در مدل سازی از آن غافل شد.