Deset praktičnih načina za odvođenje topline za PCB

Za elektroničku opremu tijekom rada stvara se određena količina topline, tako da unutarnja temperatura opreme brzo raste. Ako se toplina ne rasprši na vrijeme, oprema će se nastaviti zagrijavati, a uređaj će otkazati zbog pregrijavanja. Pouzdanost elektroničke opreme Izvedba će se smanjiti.

Stoga je vrlo važno provesti dobar tretman odvođenja topline na pločica. Odvođenje topline tiskane ploče vrlo je važna karika, pa kakva je tehnika odvođenja topline tiskane ploče, razgovarajmo o tome zajedno u nastavku.

ipcb

1. Heat dissipation through the PCB board itself The currently widely used PCB boards are copper clad/epoxy glass cloth substrates or phenolic resin glass cloth substrates, and a small amount of paper-based copper clad boards are used.

Iako ove podloge imaju izvrsna električna svojstva i svojstva obrade, slabo odvode toplinu. Kao put odvođenja topline za komponente koje se jako zagrijavaju, gotovo je nemoguće očekivati ​​da toplina od smole samog PCB-a provodi toplinu, ali da odvodi toplinu s površine komponente na okolni zrak.

Međutim, kako su elektronički proizvodi ušli u eru minijaturizacije komponenti, montaže velike gustoće i sklopa s visokim zagrijavanjem, nije dovoljno oslanjati se na površinu komponente s vrlo malom površinom za odvođenje topline.

Istodobno, zbog široke upotrebe komponenti za površinsku montažu kao što su QFP i BGA, toplina koju proizvode komponente prenosi se na PCB ploču u velikoj količini. Stoga je najbolji način rješavanja odvođenja topline poboljšanje kapaciteta odvođenja topline same PCB-a koja je u izravnom kontaktu s grijaćim elementom. Prenositi ili emitirati.

Add heat-dissipating copper foil and copper foil with large area power supply

Toplinski preko

Exposure of copper on the back of the IC reduces the thermal resistance between the copper skin and the air

Izgled PCB-a

a. Place the heat sensitive device in the cold wind area.

b. Postavite uređaj za detekciju temperature na najtopliji položaj.

c. The devices on the same printed board should be arranged as far as possible according to their calorific value and degree of heat dissipation. Devices with low calorific value or poor heat resistance (such as small signal transistors, small-scale integrated circuits, electrolytic capacitors, etc.) should be placed The uppermost flow of the cooling airflow (at the entrance), and the devices with large heat generation or good heat resistance (such as power transistors, large-scale integrated circuits, etc.) are placed at the lowermost part of the cooling airflow.

d. U horizontalnom smjeru uređaji velike snage postavljaju se što bliže rubu tiskane ploče kako bi se skratio put prijenosa topline; u okomitom smjeru uređaji velike snage postavljaju se što bliže vrhu tiskane ploče kako bi se smanjila temperatura drugih uređaja kada ti uređaji rade Utjecaj.

e. Odvođenje topline tiskane ploče u opremi uglavnom se oslanja na protok zraka, tako da put strujanja zraka treba proučiti tijekom projektiranja, a uređaj ili tiskanu ploču treba razumno konfigurirati. Kada struji zrak, uvijek ima tendenciju strujanja na mjestima s niskim otporom, stoga pri konfiguriranju uređaja na tiskanoj ploči izbjegavajte ostavljanje velikog zračnog prostora u određenom području. Konfiguracija više tiskanih ploča u cijelom stroju također treba obratiti pozornost na isti problem.

f. The temperature-sensitive device is best placed in the lowest temperature area (such as the bottom of the device). Never place it directly above the heating device. It is best to stagger multiple devices on the horizontal plane.

g. Rasporedite uređaje s najvećom potrošnjom energije i najvećom proizvodnjom topline u blizini najboljeg mjesta za odvođenje topline. Ne postavljajte uređaje za visoko grijanje na kutove i rubove tiskane ploče, osim ako u blizini nije postavljen hladnjak. Prilikom projektiranja strujnog otpornika birajte što veći uređaj i neka ima dovoljno prostora za odvođenje topline prilikom podešavanja izgleda tiskane ploče.

h. Preporučeni razmak komponenti:

10 practical ways to dissipate heat for PCB

10 practical ways to dissipate heat for PCB

2. High heat-generating components plus radiators and heat-conducting plates. When a few components in the PCB generate a large amount of heat (less than 3), a heat sink or heat pipe can be added to the heat-generating components. When the temperature cannot be lowered, A radiator with a fan can be used to enhance the heat dissipation effect.

Kada je broj uređaja za grijanje velik (više od 3), može se koristiti veliki poklopac (ploča) za rasipanje topline, koji je poseban hladnjak prilagođen prema položaju i visini uređaja za grijanje na PCB-u ili velikom stanu. hladnjak Izrežite različite položaje visine komponenti.

The heat dissipation cover is integrally buckled on the surface of the component, and it is in contact with each component to dissipate heat. However, the heat dissipation effect is not good due to the poor consistency of height during assembly and welding of components. Usually, a soft thermal phase change thermal pad is added on the surface of the component to improve the heat dissipation effect.

3. Za opremu koja prihvaća zračno hlađenje slobodnom konvekcijom, najbolje je postaviti integrirane krugove (ili druge uređaje) okomito ili vodoravno.

4. Koristite razuman dizajn ožičenja kako biste ostvarili rasipanje topline. Budući da smola u ploči ima slabu toplinsku vodljivost, a vodovi i rupe od bakrene folije su dobri vodiči topline, povećanje preostale količine bakrene folije i povećanje toplinskih rupa glavni su načini odvođenja topline.

To evaluate the heat dissipation capacity of the PCB, it is necessary to calculate the equivalent thermal conductivity (nine eq) of the composite material composed of various materials with different thermal conductivity-the insulating substrate for the PCB.

5. Uređaje na istoj tiskanoj ploči treba rasporediti što je moguće dalje prema njihovoj kalorijskoj vrijednosti i stupnju odvođenja topline. Uređaje s niskom kalorijskom vrijednošću ili slabom otpornošću na toplinu (kao što su mali signalni tranzistori, mali integrirani krugovi, elektrolitski kondenzatori, itd.) treba postaviti Najgornji protok rashladnog zraka (na ulazu), a uređaje s velikom toplinom ili otpornost na toplinu (kao što su tranzistori snage, integrirani krugovi velikih razmjera, itd.) postavljeni su na najniži dio protoka zraka za hlađenje.

6. U horizontalnom smjeru, uređaji velike snage su raspoređeni što bliže rubu tiskane ploče kako bi se skratio put prijenosa topline; u okomitom smjeru uređaji velike snage su raspoređeni što bliže vrhu tiskane ploče kako bi se smanjila temperatura drugih uređaja kada ti uređaji rade. Udarac.

7. Odvođenje topline tiskane ploče u opremi uglavnom se oslanja na protok zraka, tako da put strujanja zraka treba proučiti tijekom projektiranja, a uređaj ili tiskanu ploču treba razumno konfigurirati.

Kad zrak struji, uvijek ima tendenciju strujanja na mjestima s niskim otporom, stoga pri konfiguriranju uređaja na tiskanoj ploči izbjegavajte ostavljanje velikog zračnog prostora u određenom području. Konfiguracija više tiskanih ploča u cijelom stroju također treba obratiti pozornost na isti problem.

8. Uređaj osjetljiv na temperaturu najbolje je postaviti u područje s najnižom temperaturom (kao što je dno uređaja). Nikada ga nemojte postavljati izravno iznad uređaja za grijanje. Najbolje je postaviti više uređaja na vodoravnu ravninu.

9. Rasporedite uređaje s najvećom potrošnjom energije i najvećom proizvodnjom topline u blizini najboljeg mjesta za odvođenje topline. Ne postavljajte uređaje za visoko grijanje na kutove i rubove tiskane ploče, osim ako u blizini nije postavljen hladnjak.

Prilikom projektiranja strujnog otpornika birajte što veći uređaj i neka ima dovoljno prostora za odvođenje topline prilikom podešavanja izgleda tiskane ploče.

10. Izbjegnite koncentraciju vrućih točaka na PCB-u, ravnomjerno rasporedite snagu na PCB ploču što je više moguće i održavajte performanse površinske temperature PCB-a ujednačenim i dosljednim.

Često je teško postići strogu jednoliku distribuciju tijekom procesa projektiranja, ali se moraju izbjegavati područja s prevelikom gustoćom snage kako bi se spriječilo da vruće točke utječu na normalan rad cijelog kruga.

Ako je moguće, potrebno je analizirati toplinske performanse tiskanog kruga. Na primjer, softverski modul za analizu indeksa toplinske učinkovitosti dodan u neki profesionalni softver za dizajn PCB-a može pomoći dizajnerima optimizirati dizajn kruga.