Ինչպես բարելավել ջերմային հուսալիությունը PCB

Ընդհանուր առմամբ, պղնձի փայլաթիթեղի բաշխումը վրա PCB շատ բարդ է և դժվար է ճշգրիտ մոդելավորել: Հետևաբար, մոդելավորման ժամանակ անհրաժեշտ է պարզեցնել էլեկտրագծերի ձևը և փորձել ANSYS մոդելը դարձնել փաստացի տպատախտակին մոտ: Տախտակի վրա տեղադրված էլեկտրոնային բաղադրիչները կարող են նաև մոդելավորվել պարզեցված մոդելավորման միջոցով, ինչպիսիք են MOS խողովակները, ինտեգրալ սխեմաների բլոկները և այլն:

Չիպերի մշակման ջերմային վերլուծությունը կարող է օգնել դիզայներներին որոշել բաղադրիչների էլեկտրական կատարումը PCB տպատախտակ և արդյո՞ք բաղադրիչները կամ տպատախտակը այրվելու են բարձր ջերմաստիճանի պատճառով: Պարզ ջերմային անալիզը հաշվարկում է միայն տպատախտակի միջին ջերմաստիճանը, իսկ բարդը պետք է ստեղծի էլեկտրոնային սարքավորումների անցողիկ մոդել `բազմաթիվ տպատախտակներով: Thermalերմային անալիզի ճշգրտությունը, ի վերջո, կախված է տպատախտակների դիզայներների կողմից տրամադրվող բաղադրիչի էներգիայի սպառման ճշգրտությունից:

Շատ ծրագրերում քաշը և ֆիզիկական չափը շատ կարևոր են: Եթե ​​բաղադրիչների իրական էներգիայի սպառումը շատ փոքր է, ապա նախագծման անվտանգության գործոնը կարող է չափազանց բարձր լինել, այնպես որ տպատախտակի դիզայնը ընդունում է բաղադրիչի էներգիայի սպառման արժեքը, որն անհամապատասխան է իրական կամ չափազանց պահպանողական որպես ջերմային վերլուծության հիմք: Ընդհակառակը (և միևնույն ժամանակ ավելի լուրջ), ջերմային անվտանգության գործոնի նախագիծը չափազանց ցածր է, այսինքն ՝ բաղադրիչների իրական շահագործման ջերմաստիճանը ավելի բարձր է, քան կանխատեսում էին վերլուծաբանները: Նման խնդիրները, ընդհանուր առմամբ, լուծվում են `ջերմատեխնիկական սարքեր կամ երկրպագուներ ավելացնելով` տպատախտակը սառեցնելու համար: Այս արտաքին պարագաները բարձրացնում են արժեքը և երկարացնում արտադրության ժամանակը: Դիզայնի մեջ երկրպագուների ավելացումը նույնպես անկայուն գործոններ կբերի հուսալիությանը: Հետևաբար, տպատախտակը հիմնականում ընդունում է հովացման ոչ թե պասիվ, այլ ակտիվ մեթոդներ (օրինակ ՝ բնական կոնվեկցիա, հաղորդունակություն և ճառագայթում):

Տախտակի պարզեցված մոդելավորում

Մոդելավորումից առաջ վերլուծեք տպատախտակի հիմնական ջեռուցման սարքերը, ինչպիսիք են MOS խողովակները և ինտեգրալ միացման բլոկները: Այս բաղադրիչները շահագործման ընթացքում կորցրած էներգիայի մեծ մասը վերածում են ջերմության: Հետեւաբար, այս սարքերը պետք է հաշվի առնվեն մոդելավորման մեջ:

Բացի այդ, պետք է հաշվի առնել նաև պղնձե փայլաթիթեղը, որը որպես հաղորդիչ պատված է տպատախտակի հիմքի վրա: Նրանք ոչ միայն էլեկտրաէներգիա են փոխանցում, այլև ջերմություն են հաղորդում նախագծման մեջ: Նրանց ջերմային հաղորդունակությունը և ջերմության փոխանցման տարածքը համեմատաբար մեծ են: Տախտակը էլեկտրոնային շղթայի անփոխարինելի մասն է: Նրա կառուցվածքը կազմված է էպոքսիդային խեժի հիմքից և որպես հաղորդիչ պատված պղնձե փայլաթիթեղից: Էպոքսիդային խեժի հիմքի հաստությունը 4 մմ է, իսկ պղնձե փայլաթիթեղի հաստությունը `0.1 մմ: Պղնձի ջերմահաղորդականությունը 400 Վտ / (մ ℃) է, իսկ էպոքսիդային խեժինը `ընդամենը 0.276 վտ ((մ ℃)): Չնայած ավելացված պղնձե փայլաթիթեղը շատ բարակ և նուրբ է, այն ունի ուժեղ ուղղորդող ազդեցություն ջերմության վրա, ուստի այն չի կարող անտեսվել մոդելավորման մեջ: