PCBの熱を放散するXNUMXの実用的な方法

電子機器の場合、動作中に一定量の熱が発生するため、機器の内部温度が急激に上昇します。時間内に熱が放散されない場合、機器は引き続き加熱され、過熱によりデバイスは故障します。電子機器の信頼性性能が低下します。

したがって、上で適切な熱放散処理を行うことが非常に重要です。 回路基板。 PCB回路基板の熱放散は非常に重要なリンクです。PCB回路基板の熱放散技術とは何ですか。以下で一緒に説明しましょう。

1.プリント基板自体の熱放散現在広く使用されているプリント基板は、銅張/エポキシガラス布基板またはフェノール樹脂ガラス布基板であり、少量の紙ベースの銅張板が使用されています。

これらの基板は、優れた電気的特性と処理特性を備えていますが、熱放散が不十分です。高温部品の熱放散経路として、PCB自体の樹脂からの熱が熱を伝導することを期待することはほとんど不可能ですが、部品の表面から周囲の空気に熱を放散します。

しかし、電子製品は部品の小型化、高密度実装、高熱組立の時代に突入しており、表面積が非常に小さい部品の表面に頼って熱を放散するだけでは不十分です。

同時に、QFPやBGAなどの表面実装部品が多用されているため、部品から発生する熱がPCB基板に大量に伝わります。したがって、熱放散を解決する最良の方法は、発熱体と直接接触しているPCB自体の熱放散能力を改善することです。送信または放出されます。

放熱銅箔と大面積電源付き銅箔を追加

サーマルビア

ICの背面に銅が露出すると、銅の外板と空気の間の熱抵抗が減少します

PCBレイアウト

NS。感熱装置を冷風エリアに置きます。

NS。温度検出装置を最も高温の位置に置きます。

NS。同じプリント基板上のデバイスは、発熱量と熱放散の程度に応じて可能な限り配置する必要があります。カロリー値が低い、または耐熱性が低いデバイス（小信号トランジスタ、小規模集積回路、電解コンデンサなど）は、冷却気流の最上流（入口）と、熱が大きいデバイスに配置する必要があります。冷却風量の最下部には、発電または優れた耐熱性（パワートランジスタ、大規模集積回路など）が配置されています。

NS。水平方向では、高出力デバイスをプリント基板の端にできるだけ近づけて配置し、熱伝達経路を短くします。垂直方向では、高出力デバイスをプリント基板の上部にできるだけ近づけて配置し、これらのデバイスが動作しているときに他のデバイスの温度を下げます。

e。機器内のプリント基板の熱放散は主に空気の流れに依存するため、設計時に空気の流路を検討し、デバイスまたはプリント回路基板を適切に構成する必要があります。空気が流れると、常に抵抗の低い場所に流れる傾向があるため、プリント基板上にデバイスを構成する場合は、特定の領域に大きな空間を残さないようにしてください。マシン全体での複数のプリント回路基板の構成も、同じ問題に注意を払う必要があります。

NS。温度に敏感なデバイスは、最低温度領域（デバイスの下部など）に配置するのが最適です。加熱装置の真上に置かないでください。水平面上で複数のデバイスをずらすのが最善です。

NS。消費電力と発熱量が最も高いデバイスを、熱放散に最適な位置の近くに配置します。ヒートシンクがプリント基板の近くに配置されていない限り、プリント基板の角や周辺エッジに高温装置を配置しないでください。電力抵抗器を設計するときは、できるだけ大きなデバイスを選択し、プリント基板のレイアウトを調整するときに放熱のために十分なスペースを確保してください。

NS。推奨されるコンポーネント間隔：

PCBの熱を放散する10の実用的な方法

2.高発熱部品に加えてラジエーターと熱伝導プレート。 PCB内のいくつかのコンポーネントが大量の熱（3未満）を生成する場合、ヒートシンクまたはヒートパイプを熱生成コンポーネントに追加できます。温度を下げることができない場合は、ファン付きのラジエーターを使用して、熱放散効果を高めることができます。

加熱装置の数が多い（3つ以上）場合は、PCBまたは大きなフラット上の加熱装置の位置と高さに応じてカスタマイズされた特別なヒートシンクである大きな放熱カバー（ボード）を使用できます。ヒートシンクさまざまなコンポーネントの高さの位置を切り取ります。

放熱カバーは、部品の表面に一体的に座屈し、各部品と接触して熱を放散します。ただし、部品の組み立てや溶接時の高さの一貫性が悪いため、放熱効果は良くありません。通常、熱放散効果を向上させるために、コンポーネントの表面にソフトな熱相変化サーマルパッドが追加されます。

3.自然対流空冷を採用する機器の場合、集積回路（または他のデバイス）を垂直または水平に配置するのが最適です。

4.合理的な配線設計を使用して熱放散を実現します。プレート内の樹脂は熱伝導率が低く、銅箔の線と穴は優れた熱伝導体であるため、銅箔の残存率を高め、熱穴を増やすことが熱放散の主な手段です。

PCBの熱放散能力を評価するには、熱伝導率の異なるさまざまな材料で構成される複合材料（PCBの断熱基板）の等価熱伝導率（XNUMX当量）を計算する必要があります。

5.同じプリント基板上のデバイスは、発熱量と熱放散の程度に応じて可能な限り配置する必要があります。カロリー値が低い、または耐熱性が低いデバイス（小信号トランジスタ、小規模集積回路、電解コンデンサなど）は、冷却気流の最上流（入口）と、熱が大きいデバイスに配置する必要があります。または耐熱性（パワートランジスタ、大規模集積回路など）が冷却空気流の最下部に配置されます。

6.水平方向では、高出力デバイスをプリント基板の端にできるだけ近づけて配置し、熱伝達経路を短くします。垂直方向では、高出力デバイスをプリント基板の上部にできるだけ近づけて配置し、これらのデバイスが動作しているときに他のデバイスの温度を下げます。影響。

7.機器内のプリント基板の熱放散は主に空気の流れに依存するため、設計時に空気の流路を検討し、デバイスまたはプリント回路基板を適切に構成する必要があります。

空気が流れると、常に抵抗の低い場所に流れる傾向があるため、プリント基板上にデバイスを構成する場合は、特定の領域に大きな空間を残さないようにしてください。マシン全体での複数のプリント回路基板の構成も、同じ問題に注意を払う必要があります。

8.温度に敏感なデバイスは、最低温度領域（デバイスの下部など）に配置するのが最適です。加熱装置の真上に置かないでください。水平面上で複数のデバイスをずらすのが最善です。

9.消費電力と発熱量が最も高いデバイスを、熱放散に最適な位置の近くに配置します。ヒートシンクがプリント基板の近くに配置されていない限り、プリント基板の角や周辺エッジに高温装置を配置しないでください。

電力抵抗器を設計するときは、できるだけ大きなデバイスを選択し、プリント基板のレイアウトを調整するときに放熱のために十分なスペースを確保してください。

10. PCBにホットスポットが集中するのを避け、PCBボードにできるだけ均等に電力を分配し、PCBの表面温度性能を均一で一定に保ちます。

設計プロセス中に厳密に均一な分布を実現することは難しい場合がありますが、ホットスポットが回路全体の通常の動作に影響を与えないように、電力密度が高すぎる領域は避ける必要があります。

可能であれば、プリント回路の熱性能を分析する必要があります。たとえば、一部の専門的なPCB設計ソフトウェアに追加された熱性能指数分析ソフトウェアモジュールは、設計者が回路設計を最適化するのに役立ちます。