Pregled toplinske pouzdanosti PCB

Općenito, distribucija bakrene folije na PCB pločama vrlo je složena i teško ju je točno modelirati. Stoga je potrebno pojednostaviti oblik ožičenja tijekom modeliranja, a model ANSYS pokušati približiti stvarnoj pločici. Elektroničke komponente na ploči mogu se simulirati i pojednostavljenim modeliranjem, poput MOS cijevi i bloka integriranog kruga.

1. Toplinska analiza
Toplinska analiza tijekom SMT obrade pomaže dizajnerima u određivanju električnih svojstava komponenata na PCB -u te u određivanju hoće li komponente ili ploče izgorjeti zbog visokih temperatura. Jednostavna toplinska analiza izračunava samo prosječnu temperaturu ploče, dok je složeni prijelazni model uspostavljen za elektroničku opremu s više pločica. Točnost toplinske analize u konačnici ovisi o točnosti potrošnje energije komponente koju osigurava dizajner tiskanih ploča.
U mnogim primjenama gdje su težina i fizička veličina vrlo važne, ako je stvarna potrošnja energije komponente vrlo mala, sigurnosni faktor dizajna može biti previsok, a dizajn ploče može se temeljiti na toplinskoj analizi vrijednost snage komponente koja nije u skladu s stvarnom ili previše konzervativna. Suprotno (i ozbiljnije) je dizajn niske toplinske sigurnosti u kojem komponenta zapravo radi na višoj temperaturi nego što je analitičar predvidio. Ovaj se problem obično rješava ugradnjom radijatora ili ventilatora za hlađenje ploče. Ovi dodaci povećavaju troškove i dovode do povećanog zastoja, a dodavanje ventilatora dizajnu također stvara nestabilnost u pouzdanosti, pa se za ploče koriste aktivne, a ne pasivne metode hlađenja (poput prirodne konvekcije, vodljivosti i zračenja).
2. Pojednostavljeno modeliranje pločica
Prije modeliranja analizirajte glavne grijaće uređaje na pločici, poput MOS cijevi i blokova integriranih krugova, koji tijekom rada pretvaraju većinu izgubljene energije u toplinu. Stoga su glavni uređaji za modeliranje ti uređaji.
Osim toga, uzmite u obzir bakrenu foliju kao premaz žice na PCB podlozi. Oni ne samo da imaju vodljivu ulogu u dizajnu, već imaju i ulogu u provođenju topline, njegova toplinska vodljivost i područje prijenosa topline relativno su velike pločice neizostavan su dio elektroničkog kruga, a njegova struktura sastoji se od podloge od epoksidne smole i bakrena folija presvučena kao žica. Debljina epoksidne podloge je 4 mm, a debljina bakrene folije 0.1 mm. Bakar ima toplinsku vodljivost od 400 W/(m ℃), dok epoksid ima toplinsku vodljivost od samo 0.276W/(m ℃). Iako je dodana bakrena folija vrlo tanka, ona ima snažan vodeći učinak na toplinu, pa se ne može zanemariti u modeliranju.