עבור ציוד אלקטרוני, כמות מסוימת של חום נוצרת במהלך הפעולה, כך שהטמפרטורה הפנימית של הציוד עולה במהירות. אם החום לא יתפזר בזמן, הציוד ימשיך להתחמם, והמכשיר ייכשל עקב התחממות יתר. מהימנות הציוד האלקטרוני הביצועים יקטן.

לכן, חשוב מאוד לבצע טיפול פיזור חום טוב על המעגלים. פיזור החום של מעגל ה-PCB הוא חוליה חשובה מאוד, אז מהי טכניקת פיזור החום של מעגל ה-PCB, בואו נדון בה ביחד להלן.

1. פיזור חום דרך לוח ה-PCB עצמו לוחות ה-PCB הנפוצים כיום הם מצעי בד זכוכית בחיפוי נחושת/אפוקסי או מצעי בד זכוכית שרף פנולי, ומשתמשים בכמות קטנה של לוחות חיפויי נחושת על בסיס נייר.

למרות שלמצעים אלו תכונות חשמליות ותכונות עיבוד מצוינות, יש להם פיזור חום גרוע. כמסלול פיזור חום לרכיבים בעלי חימום גבוה, כמעט בלתי אפשרי לצפות שחום מהשרף של ה-PCB עצמו יוביל חום, אלא יפזר חום מפני השטח של הרכיב לאוויר שמסביב.

עם זאת, מכיוון שמוצרים אלקטרוניים נכנסו לעידן של מזעור רכיבים, הרכבה בצפיפות גבוהה והרכבה בחימום גבוה, אין די להסתמך על פני השטח של רכיב בעל שטח פנים קטן מאוד כדי לפזר חום.

יחד עם זאת, עקב השימוש הרב ברכיבי הרכבה על פני השטח כגון QFP ו-BGA, החום הנוצר מהרכיבים מועבר ללוח ה-PCB בכמות גדולה. לכן, הדרך הטובה ביותר לפתור את פיזור החום היא לשפר את יכולת פיזור החום של ה-PCB עצמו שנמצא במגע ישיר עם גוף החימום. לשדר או להיפלט.

הוסף נייר נחושת מפזר חום ורדיד נחושת עם אספקת חשמל בשטח גדול

דרך תרמית

חשיפה של נחושת בגב ה-IC מפחיתה את ההתנגדות התרמית בין עור הנחושת לאוויר

פריסת PCB

א. הנח את המכשיר הרגיש לחום באזור הרוח הקרה.

ב. הנח את מכשיר זיהוי הטמפרטורה במצב החם ביותר.

ג. יש לסדר את המכשירים על אותו לוח מודפס ככל שניתן לפי ערכם הקלורי ומידת פיזור החום. יש למקם מכשירים בעלי ערך קלורי נמוך או עמידות בחום ירודה (כגון טרנזיסטורי אות קטנים, מעגלים משולבים בקנה מידה קטן, קבלים אלקטרוליטיים וכו’) את הזרימה העליונה ביותר של זרימת האוויר הקירור (בכניסה), ואת המכשירים עם חום גדול. ייצור או עמידות בחום טובה (כגון טרנזיסטורי כוח, מעגלים משולבים בקנה מידה גדול וכו’) ממוקמים בחלק התחתון ביותר של זרימת האוויר הקירור.

ד. בכיוון האופקי, התקנים בעלי הספק גבוה ממוקמים קרוב ככל האפשר לקצה הלוח המודפס כדי לקצר את נתיב העברת החום; בכיוון האנכי, התקנים בעלי הספק גבוה ממוקמים קרוב ככל האפשר לחלק העליון של הלוח המודפס כדי להפחית את הטמפרטורה של התקנים אחרים כאשר התקנים אלה פועלים Impact.

ה. פיזור החום של הלוח המודפס בציוד מסתמך בעיקר על זרימת אוויר, ולכן יש ללמוד את נתיב זרימת האוויר במהלך התכנון, ולהגדיר את ההתקן או המעגל המודפס בצורה סבירה. כאשר אוויר זורם, הוא תמיד נוטה לזרום במקומות עם התנגדות נמוכה, ולכן בעת ​​הגדרת התקנים על לוח מעגלים מודפס, הימנעו מלעזוב מרחב אוויר גדול באזור מסוים. גם התצורה של מספר מעגלים מודפסים בכל המכונה צריכה לשים לב לאותה בעיה.

ו. המכשיר הרגיש לטמפרטורה ממוקם בצורה הטובה ביותר באזור הטמפרטורה הנמוכה ביותר (כגון החלק התחתון של המכשיר). לעולם אל תניח אותו ישירות מעל התקן החימום. עדיף לסווג מספר מכשירים במישור האופקי.

ז. ארגן את המכשירים עם צריכת החשמל הגבוהה ביותר ויצירת החום הגבוהה ביותר ליד המיקום הטוב ביותר לפיזור חום. אין למקם התקני חימום גבוה בפינות ובשוליים ההיקפיים של הלוח המודפס, אלא אם כן מסודר גוף קירור בקרבתו. בעת תכנון הנגד הכוח, בחר מכשיר גדול ככל האפשר, ועשה לו מספיק מקום לפיזור חום בעת התאמת פריסת הלוח המודפס.

ח. מרווח רכיבים מוצע:

10 דרכים מעשיות לפיזור חום עבור PCB

10 דרכים מעשיות לפיזור חום עבור PCB

2. רכיבים מייצרי חום גבוהים בתוספת רדיאטורים ופלטות מוליכות חום. כאשר מספר רכיבים ב-PCB מייצרים כמות גדולה של חום (פחות מ-3), ניתן להוסיף גוף קירור או צינור חום לרכיבים המייצרים חום. כאשר לא ניתן להוריד את הטמפרטורה, ניתן להשתמש ברדיאטור עם מאוורר כדי לשפר את אפקט פיזור החום.

כאשר מספר מכשירי החימום גדול (יותר מ-3), ניתן להשתמש בכיסוי פיזור חום גדול (לוח) שהוא גוף קירור מיוחד המותאם אישית לפי המיקום והגובה של התקן החימום על ה-PCB או שטוח גדול. גוף קירור גזור עמדות גובה שונות של רכיבים.

כיסוי פיזור החום מהודק באופן אינטגרלי על פני הרכיב, והוא נמצא במגע עם כל רכיב כדי לפזר חום. עם זאת, אפקט פיזור החום אינו טוב בשל העקביות הירודה של הגובה במהלך הרכבה וריתוך של רכיבים. בדרך כלל, כרית תרמית לשינוי פאזה תרמית רכה מתווספת על פני השטח של הרכיב כדי לשפר את אפקט פיזור החום.

3. עבור ציוד שמאמץ קירור אוויר בהסעה חופשית, עדיף לארגן מעגלים משולבים (או מכשירים אחרים) אנכית או אופקית.

4. השתמש בתכנון חיווט סביר כדי לממש פיזור חום. מכיוון שלשרף בצלחת יש מוליכות תרמית ירודה, וקווי והחורים בנייר הנחושת הם מוליכים חום טובים, הגדלת שיעור הנותר של רדיד הנחושת והגדלת החורים התרמיים הם האמצעים העיקריים לפיזור החום.

כדי להעריך את יכולת פיזור החום של ה-PCB, יש צורך לחשב את המוליכות התרמית המקבילה (תשעה אקוו) של החומר המרוכב המורכב מחומרים שונים בעלי מוליכות תרמית שונה – המצע המבודד עבור ה-PCB.

5. יש לסדר את המכשירים על אותו לוח מודפס ככל שניתן לפי ערכם הקלורי ומידת פיזור החום. יש למקם התקנים בעלי ערך קלורי נמוך או עמידות בחום ירודה (כגון טרנזיסטורי אות קטנים, מעגלים משולבים בקנה מידה קטן, קבלים אלקטרוליטיים וכו’) את הזרימה העליונה ביותר של זרימת האוויר הקירור (בכניסה), ואת המכשירים עם חום גדול. או עמידות בחום (כגון טרנזיסטורי כוח, מעגלים משולבים בקנה מידה גדול וכו’) ממוקמים בחלק התחתון ביותר של זרימת האוויר הקירור.

6. בכיוון האופקי, מכשירים בעלי הספק גבוה מסודרים קרוב ככל האפשר לקצה הלוח המודפס כדי לקצר את נתיב העברת החום; בכיוון האנכי, התקנים בעלי הספק גבוה מסודרים קרוב ככל האפשר לחלק העליון של הלוח המודפס כדי להפחית את הטמפרטורה של התקנים אחרים כאשר התקנים אלה פועלים. פְּגִיעָה.

7. פיזור החום של הלוח המודפס בציוד מסתמך בעיקר על זרימת אוויר, ולכן יש ללמוד את נתיב זרימת האוויר במהלך התכנון, ולהגדיר את המכשיר או המעגל המודפס בצורה סבירה.

כאשר אוויר זורם, הוא תמיד נוטה לזרום במקומות עם התנגדות נמוכה, ולכן בעת ​​הגדרת התקנים על לוח מעגלים מודפס, הימנעו מלעזוב מרחב אוויר גדול באזור מסוים. גם התצורה של מספר מעגלים מודפסים בכל המכונה צריכה לשים לב לאותה בעיה.

8. את המכשיר הרגיש לטמפרטורה עדיף למקם באזור הטמפרטורה הנמוכה ביותר (כגון תחתית המכשיר). לעולם אל תניח אותו ישירות מעל התקן החימום. עדיף לסווג מספר מכשירים במישור האופקי.

9. סדרו את המכשירים עם צריכת החשמל הגבוהה ביותר וייצור החום הגבוה ביותר ליד המיקום הטוב ביותר לפיזור חום. אין למקם התקני חימום גבוה בפינות ובשוליים ההיקפיים של הלוח המודפס, אלא אם כן מסודר גוף קירור בקרבתו.

בעת תכנון הנגד הכוח, בחר מכשיר גדול ככל האפשר, ועשה לו מספיק מקום לפיזור חום בעת התאמת פריסת הלוח המודפס.

10. הימנע מריכוז של נקודות חמות על ה-PCB, חלק את הכוח באופן שווה על לוח ה-PCB ככל האפשר, ושמור על ביצועי טמפרטורת פני ה-PCB אחידים ועקביים.

לעתים קרובות קשה להשיג חלוקה אחידה קפדנית במהלך תהליך התכנון, אך יש להימנע מאזורים בעלי צפיפות הספק גבוהה מדי כדי למנוע מנקודות חמות להשפיע על הפעולה הרגילה של המעגל כולו.

במידת האפשר, יש צורך לנתח את הביצועים התרמיים של המעגל המודפס. לדוגמה, מודול התוכנה לניתוח אינדקס ביצועים תרמי שנוסף בחלק מתוכנות עיצוב PCB מקצועיות יכול לעזור למעצבים לייעל את עיצוב המעגלים.