Kuinka parantaa lämpövarmuutta Piirilevy？

Yleensä jakelu kuparifolio PCB on erittäin monimutkainen ja vaikea mallintaa tarkasti. Siksi mallinnuksessa on yksinkertaistettava johdotuksen muotoa ja yritettävä tehdä ANSYS -malli lähelle todellista piirilevyä. Piirilevyn elektronisia komponentteja voidaan myös simuloida yksinkertaistetulla mallinnuksella, kuten MOS -putkia, integroituja piirilohkoja jne.

Lämpöanalyysi sirun käsittelyssä voi auttaa suunnittelijoita määrittämään komponenttien sähköisen suorituskyvyn PCB -piirilevy ja palavatko komponentit tai piirilevy korkean lämpötilan vuoksi. Yksinkertainen lämpöanalyysi laskee vain piirilevyn keskilämpötilan, ja monimutkaisen on luotava ohimenevä malli elektronisille laitteille, joissa on useita piirilevyjä. Lämpöanalyysin tarkkuus riippuu viime kädessä piirilevyjen suunnittelijoiden tarjoamasta komponenttien virrankulutuksen tarkkuudesta.

Monissa sovelluksissa paino ja fyysinen koko ovat erittäin tärkeitä. Jos komponenttien todellinen virrankulutus on hyvin pieni, suunnittelun varmuuskerroin voi olla liian korkea, joten piirilevyrakenne ottaa lämpöanalyysin perustana komponentin tehonkulutusarvon, joka on ristiriidassa todellisen tai liian konservatiivisen kanssa. Päinvastoin (ja vakavampi samaan aikaan) lämpöturvakerroin on liian alhainen, eli komponenttien todellinen toimintalämpötila on korkeampi kuin analyytikot ennustivat. Tällaiset ongelmat ratkaistaan ​​yleensä lisäämällä lämmönpoistolaitteita tai tuulettimia piirilevyn jäähdyttämiseksi. Nämä ulkoiset lisävarusteet lisäävät kustannuksia ja pidentävät valmistusaikaa. Tuulettimien lisääminen suunnitteluun tuo myös epävakaita tekijöitä luotettavuuteen. Siksi piirilevy käyttää pääasiassa aktiivisia eikä passiivisia jäähdytysmenetelmiä (kuten luonnollinen konvektio, johtuminen ja säteily).

Yksinkertaistettu piirilevyn mallinnus

Ennen mallintamista analysoi piirilevyn tärkeimmät lämmityslaitteet, kuten MOS -putket ja integroidut piirilohot. Nämä komponentit muuttavat suurimman osan menetetystä tehosta lämmöksi käytön aikana. Siksi nämä laitteet on otettava huomioon mallinnuksessa.

Lisäksi piirilevyn alustan johtimena päällystetty kuparikalvo on myös otettava huomioon. Ne eivät ainoastaan ​​johda sähköä, vaan myös johtavat lämpöä suunnittelussa. Niiden lämmönjohtavuus ja lämmönsiirtoalue ovat suhteellisen suuria. Piirilevy on välttämätön osa elektronista piiriä. Sen rakenne koostuu epoksihartsisubstraatista ja johtimena päällystetystä kuparikalvosta. Epoksihartsisubstraatin paksuus on 4 mm ja kuparikalvon paksuus 0.1 mm. Kuparin lämmönjohtavuus on 400 W / (m ℃), kun taas epoksihartsin on vain 0.276 w / (m ℃). Vaikka lisätty kuparikalvo on hyvin ohut ja hieno, sillä on voimakas ohjaava vaikutus lämmössä, joten sitä ei voida sivuuttaa mallinnuksessa.