Pour les équipements électroniques, une certaine quantité de chaleur est générée pendant le fonctionnement, de sorte que la température interne de l’équipement augmente rapidement. Si la chaleur n’est pas dissipée à temps, l’équipement continuera à chauffer et l’appareil tombera en panne en raison d’une surchauffe. La fiabilité de l’équipement électronique Les performances vont diminuer.

Par conséquent, il est très important d’effectuer un bon traitement de dissipation thermique sur le carte de circuit imprimé. La dissipation thermique de la carte de circuit imprimé est un lien très important, alors quelle est la technique de dissipation thermique de la carte de circuit imprimé, discutons-en ensemble ci-dessous.

1. Dissipation thermique à travers le circuit imprimé lui-même Les circuits imprimés actuellement largement utilisés sont des substrats en tissu de verre revêtu de cuivre/époxy ou des substrats en tissu de verre en résine phénolique, et une petite quantité de panneaux revêtus de cuivre à base de papier est utilisée.

Bien que ces substrats aient d’excellentes propriétés électriques et propriétés de traitement, ils ont une mauvaise dissipation thermique. En tant que chemin de dissipation thermique pour les composants à haute température, il est presque impossible de s’attendre à ce que la chaleur de la résine du PCB elle-même conduise la chaleur, mais de dissiper la chaleur de la surface du composant vers l’air ambiant.

Cependant, comme les produits électroniques sont entrés dans l’ère de la miniaturisation des composants, du montage à haute densité et de l’assemblage à haute température, il ne suffit pas de se fier à la surface d’un composant de très petite surface pour dissiper la chaleur.

Dans le même temps, en raison de l’utilisation intensive de composants à montage en surface tels que QFP et BGA, la chaleur générée par les composants est transférée en grande partie à la carte PCB. Par conséquent, la meilleure façon de résoudre la dissipation thermique est d’améliorer la capacité de dissipation thermique du PCB lui-même qui est en contact direct avec l’élément chauffant. A transmettre ou à émettre.

Ajoutez une feuille de cuivre dissipatrice de chaleur et une feuille de cuivre avec une alimentation électrique à grande surface

Thermique via

L’exposition du cuivre à l’arrière du circuit intégré réduit la résistance thermique entre la peau de cuivre et l’air

Circuit imprimé

une. Placez l’appareil sensible à la chaleur dans la zone de vent froid.

b. Placez le dispositif de détection de température dans la position la plus chaude.

c. Les appareils sur une même carte imprimée doivent être disposés autant que possible en fonction de leur pouvoir calorifique et de leur degré de dissipation thermique. Les appareils à faible pouvoir calorifique ou à faible résistance à la chaleur (tels que les petits transistors de signal, les circuits intégrés à petite échelle, les condensateurs électrolytiques, etc.) doivent être placés Le flux le plus élevé du flux d’air de refroidissement (à l’entrée) et les appareils à forte chaleur génération ou une bonne résistance à la chaleur (comme les transistors de puissance, les circuits intégrés à grande échelle, etc.) sont placés à la partie la plus basse du flux d’air de refroidissement.

ré. Dans le sens horizontal, les appareils à haute puissance sont placés aussi près que possible du bord de la carte imprimée pour raccourcir le chemin de transfert de chaleur ; dans le sens vertical, les appareils haute puissance sont placés aussi près que possible du haut de la carte imprimée pour réduire la température des autres appareils lorsque ces appareils fonctionnent Impact.

e. La dissipation thermique de la carte imprimée dans l’équipement repose principalement sur le flux d’air, de sorte que le chemin du flux d’air doit être étudié lors de la conception, et l’appareil ou la carte de circuit imprimé doit être configuré de manière raisonnable. Lorsque l’air circule, il a toujours tendance à circuler dans des endroits à faible résistance, donc lors de la configuration de dispositifs sur une carte de circuit imprimé, évitez de laisser un grand espace d’air dans une certaine zone. La configuration de plusieurs cartes de circuits imprimés dans l’ensemble de la machine doit également prêter attention au même problème.

F. L’appareil sensible à la température est mieux placé dans la zone de température la plus basse (comme le bas de l’appareil). Ne le placez jamais directement au-dessus de l’appareil de chauffage. Il est préférable de décaler plusieurs appareils sur le plan horizontal.

g. Disposez les appareils ayant la consommation électrique la plus élevée et la génération de chaleur la plus élevée à proximité de la meilleure position pour la dissipation thermique. Ne placez pas d’appareils à haute température sur les coins et les bords périphériques de la carte imprimée, à moins qu’un dissipateur thermique ne soit disposé à proximité. Lors de la conception de la résistance de puissance, choisissez autant que possible un appareil plus grand et laissez-lui suffisamment d’espace pour la dissipation de la chaleur lors de l’ajustement de la disposition de la carte imprimée.

h. Espacement suggéré des composants :

10 façons pratiques de dissiper la chaleur des PCB

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2. Composants générant beaucoup de chaleur, radiateurs et plaques conductrices de chaleur. Lorsque quelques composants du PCB génèrent une grande quantité de chaleur (moins de 3), un dissipateur thermique ou un caloduc peut être ajouté aux composants générant de la chaleur. Lorsque la température ne peut pas être abaissée, un radiateur avec un ventilateur peut être utilisé pour améliorer l’effet de dissipation thermique.

Lorsque le nombre d’appareils de chauffage est important (plus de 3), un grand couvercle de dissipation thermique (carte) peut être utilisé, qui est un dissipateur thermique spécial personnalisé en fonction de la position et de la hauteur de l’appareil de chauffage sur le PCB ou un grand plat dissipateur de chaleur Découpez différentes positions de hauteur de composant.

Le couvercle de dissipation thermique est intégralement bouclé sur la surface du composant, et il est en contact avec chaque composant pour dissiper la chaleur. Cependant, l’effet de dissipation thermique n’est pas bon en raison de la mauvaise constance de la hauteur lors de l’assemblage et du soudage des composants. Habituellement, un tampon thermique à changement de phase thermique doux est ajouté à la surface du composant pour améliorer l’effet de dissipation thermique.

3. Pour les équipements qui adoptent le refroidissement par air par convection libre, il est préférable de disposer les circuits intégrés (ou autres dispositifs) verticalement ou horizontalement.

4. Utilisez une conception de câblage raisonnable pour réaliser la dissipation thermique. Étant donné que la résine dans la plaque a une mauvaise conductivité thermique et que les lignes et les trous de la feuille de cuivre sont de bons conducteurs thermiques, l’augmentation du taux de feuille de cuivre restant et l’augmentation des trous thermiques sont les principaux moyens de dissipation thermique.

Pour évaluer la capacité de dissipation thermique du PCB, il est nécessaire de calculer la conductivité thermique équivalente (neuf eq) du matériau composite composé de divers matériaux de conductivité thermique différente – le substrat isolant pour le PCB.

5. Les appareils sur une même carte imprimée doivent être disposés autant que possible en fonction de leur pouvoir calorifique et de leur degré de dissipation thermique. Les appareils à faible pouvoir calorifique ou à faible résistance à la chaleur (tels que les petits transistors de signal, les circuits intégrés à petite échelle, les condensateurs électrolytiques, etc.) doivent être placés Le flux le plus élevé du flux d’air de refroidissement (à l’entrée) et les appareils à forte chaleur ou des résistances thermiques (telles que des transistors de puissance, des circuits intégrés à grande échelle, etc.) sont placées dans la partie la plus basse du flux d’air de refroidissement.

6. Dans le sens horizontal, les appareils haute puissance sont disposés aussi près que possible du bord de la carte imprimée pour raccourcir le chemin de transfert de chaleur ; dans le sens vertical, des appareils de forte puissance sont disposés le plus près possible du haut de la carte imprimée pour réduire la température des autres appareils lorsque ces appareils fonctionnent. Impacter.

7. La dissipation thermique de la carte imprimée dans l’équipement repose principalement sur le flux d’air. Le chemin du flux d’air doit donc être étudié lors de la conception et l’appareil ou la carte de circuit imprimé doit être configuré de manière raisonnable.

Lorsque l’air circule, il a toujours tendance à circuler dans des endroits à faible résistance, donc lors de la configuration de dispositifs sur une carte de circuit imprimé, évitez de laisser un grand espace d’air dans une certaine zone. La configuration de plusieurs cartes de circuits imprimés dans l’ensemble de la machine doit également prêter attention au même problème.

8. L’appareil sensible à la température est mieux placé dans la zone de température la plus basse (comme le bas de l’appareil). Ne le placez jamais directement au-dessus de l’appareil de chauffage. Il est préférable de décaler plusieurs appareils sur le plan horizontal.

9. Disposez les appareils ayant la consommation électrique la plus élevée et la génération de chaleur la plus élevée à proximité de la meilleure position pour la dissipation thermique. Ne placez pas d’appareils à haute température sur les coins et les bords périphériques de la carte imprimée, à moins qu’un dissipateur thermique ne soit disposé à proximité.

Lors de la conception de la résistance de puissance, choisissez autant que possible un appareil plus grand et laissez-lui suffisamment d’espace pour la dissipation de la chaleur lors de l’ajustement de la disposition de la carte imprimée.

10. Évitez la concentration de points chauds sur le circuit imprimé, répartissez autant que possible la puissance sur le circuit imprimé et maintenez les performances de température de surface du circuit imprimé uniformes et cohérentes.

Il est souvent difficile d’obtenir une distribution uniforme stricte pendant le processus de conception, mais les zones à densité de puissance trop élevée doivent être évitées pour éviter que les points chauds n’affectent le fonctionnement normal de l’ensemble du circuit.

Si possible, il est nécessaire d’analyser les performances thermiques du circuit imprimé. Par exemple, le module logiciel d’analyse de l’indice de performance thermique ajouté à certains logiciels de conception de circuits imprimés professionnels peut aider les concepteurs à optimiser la conception du circuit.