Per le apparecchiature elettroniche, durante il funzionamento viene generata una certa quantità di calore, in modo che la temperatura interna dell’apparecchiatura aumenti rapidamente. Se il calore non viene dissipato in tempo, l’apparecchiatura continuerà a riscaldarsi e il dispositivo si guasterà a causa del surriscaldamento. L’affidabilità dell’apparecchiatura elettronica Le prestazioni diminuiranno.

Pertanto, è molto importante condurre un buon trattamento di dissipazione del calore sul scheda di circuito. La dissipazione del calore del circuito PCB è un collegamento molto importante, quindi qual è la tecnica di dissipazione del calore del circuito PCB, discutiamone insieme di seguito.

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.

Sebbene questi substrati abbiano eccellenti proprietà elettriche e proprietà di lavorazione, hanno una scarsa dissipazione del calore. Come percorso di dissipazione del calore per componenti ad alto riscaldamento, è quasi impossibile aspettarsi che il calore della resina del PCB stesso conduca calore, ma dissipare calore dalla superficie del componente all’aria circostante.

Tuttavia, poiché i prodotti elettronici sono entrati nell’era della miniaturizzazione dei componenti, del montaggio ad alta densità e dell’assemblaggio ad alto riscaldamento, non è sufficiente fare affidamento sulla superficie di un componente con una superficie molto piccola per dissipare il calore.

Allo stesso tempo, a causa dell’ampio uso di componenti a montaggio superficiale come QFP e BGA, il calore generato dai componenti viene trasferito in grande quantità alla scheda PCB. Pertanto, il modo migliore per risolvere la dissipazione del calore è migliorare la capacità di dissipazione del calore del PCB stesso che è a diretto contatto con l’elemento riscaldante. Da trasmettere o emettere.

Aggiungi un foglio di rame che dissipa il calore e un foglio di rame con un’ampia area di alimentazione

Via termica

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

Layout PCB

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

B. Posizionare il dispositivo di rilevamento della temperatura nella posizione più calda.

C. I dispositivi sulla stessa scheda stampata devono essere disposti il ​​più possibile in base al loro potere calorifico e al grado di dissipazione del calore. I dispositivi con basso potere calorifico o scarsa resistenza al calore (come piccoli transistor di segnale, circuiti integrati di piccola scala, condensatori elettrolitici, ecc.) dovrebbero essere posizionati Il flusso più alto del flusso d’aria di raffreddamento (all’ingresso) e i dispositivi con grande calore generazione o una buona resistenza al calore (come transistor di potenza, circuiti integrati di grandi dimensioni, ecc.) sono posizionati nella parte più bassa del flusso d’aria di raffreddamento.

D. Nella direzione orizzontale, i dispositivi ad alta potenza sono posizionati il ​​più vicino possibile al bordo del pannello stampato per accorciare il percorso di trasferimento del calore; nella direzione verticale, i dispositivi ad alta potenza sono posizionati il ​​più vicino possibile alla parte superiore della scheda stampata per ridurre la temperatura di altri dispositivi quando questi dispositivi sono in funzione Impact.

e. La dissipazione del calore della scheda stampata nell’apparecchiatura si basa principalmente sul flusso d’aria, quindi il percorso del flusso d’aria dovrebbe essere studiato durante la progettazione e il dispositivo o il circuito stampato dovrebbero essere ragionevolmente configurati. Quando l’aria scorre, tende sempre a fluire in luoghi con bassa resistenza, quindi quando si configurano dispositivi su un circuito stampato, evitare di lasciare un ampio spazio aereo in una determinata area. Anche la configurazione di più circuiti stampati nell’intera macchina dovrebbe prestare attenzione allo stesso problema.

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. Disporre i dispositivi con il consumo energetico più elevato e la generazione di calore più elevata vicino alla posizione migliore per la dissipazione del calore. Non posizionare dispositivi ad alto calore sugli angoli e sui bordi periferici del pannello stampato, a meno che non sia disposto un dissipatore di calore vicino ad esso. Quando si progetta il resistore di potenza, scegliere un dispositivo il più grande possibile e fare in modo che abbia spazio sufficiente per la dissipazione del calore durante la regolazione del layout della scheda stampata.

h. Spaziatura dei componenti suggerita:

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.

Quando il numero di dispositivi di riscaldamento è elevato (più di 3), è possibile utilizzare un grande coperchio di dissipazione del calore (scheda), che è uno speciale dissipatore di calore personalizzato in base alla posizione e all’altezza del dispositivo di riscaldamento sul PCB o un grande piatto dissipatore di calore Ritagliare diverse posizioni di altezza dei componenti.

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. Per le apparecchiature che adottano il raffreddamento ad aria a convezione libera, è meglio disporre i circuiti integrati (o altri dispositivi) verticalmente o orizzontalmente.

4. Utilizzare un design di cablaggio ragionevole per realizzare la dissipazione del calore. Poiché la resina nella piastra ha una scarsa conduttività termica e le linee e i fori della lamina di rame sono buoni conduttori di calore, l’aumento della velocità residua della lamina di rame e l’aumento dei fori termici sono i principali mezzi di dissipazione del calore.

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. I dispositivi sulla stessa scheda stampata devono essere disposti per quanto possibile in base al loro potere calorifico e al grado di dissipazione del calore. I dispositivi con basso potere calorifico o scarsa resistenza al calore (come piccoli transistor di segnale, circuiti integrati di piccola scala, condensatori elettrolitici, ecc.) dovrebbero essere posizionati Il flusso più alto del flusso d’aria di raffreddamento (all’ingresso) e i dispositivi con grande calore o resistenze al calore (come transistor di potenza, circuiti integrati di grandi dimensioni, ecc.) sono posizionate nella parte più bassa del flusso d’aria di raffreddamento.

6. In direzione orizzontale, i dispositivi ad alta potenza sono disposti il ​​più vicino possibile al bordo del pannello stampato per accorciare il percorso di trasferimento del calore; nella direzione verticale, i dispositivi ad alta potenza sono disposti il ​​più vicino possibile alla parte superiore della scheda stampata per ridurre la temperatura di altri dispositivi quando questi dispositivi sono in funzione. Impatto.

7. La dissipazione del calore della scheda stampata nell’apparecchiatura si basa principalmente sul flusso d’aria, quindi il percorso del flusso d’aria dovrebbe essere studiato durante la progettazione e il dispositivo o il circuito stampato dovrebbero essere ragionevolmente configurati.

Quando l’aria scorre, tende sempre a fluire in luoghi con bassa resistenza, quindi quando si configurano dispositivi su un circuito stampato, evitare di lasciare un ampio spazio aereo in una determinata area. Anche la configurazione di più circuiti stampati nell’intera macchina dovrebbe prestare attenzione allo stesso problema.

8. Il dispositivo sensibile alla temperatura è posizionato al meglio nell’area con la temperatura più bassa (come la parte inferiore del dispositivo). Non posizionarlo mai direttamente sopra il dispositivo di riscaldamento. È meglio scaglionare più dispositivi sul piano orizzontale.

9. Disporre i dispositivi con il consumo energetico più elevato e la generazione di calore più elevata vicino alla posizione migliore per la dissipazione del calore. Non posizionare dispositivi ad alto calore sugli angoli e sui bordi periferici del pannello stampato, a meno che non sia disposto un dissipatore di calore vicino ad esso.

Quando si progetta il resistore di potenza, scegliere un dispositivo il più grande possibile e fare in modo che abbia spazio sufficiente per la dissipazione del calore durante la regolazione del layout della scheda stampata.

10. Evitare la concentrazione di punti caldi sul PCB, distribuire la potenza in modo uniforme sulla scheda PCB il più possibile e mantenere uniformi e coerenti le prestazioni della temperatura della superficie del PCB.

Spesso è difficile ottenere una distribuzione rigorosa e uniforme durante il processo di progettazione, ma è necessario evitare aree con densità di potenza troppo elevata per evitare che i punti caldi influiscano sul normale funzionamento dell’intero circuito.

Se possibile, è necessario analizzare le prestazioni termiche del circuito stampato. Ad esempio, il modulo software di analisi dell’indice di prestazione termica aggiunto in alcuni software di progettazione PCB professionale può aiutare i progettisti a ottimizzare la progettazione del circuito.