ელექტრონული აღჭურვილობისთვის, ექსპლუატაციის დროს წარმოიქმნება გარკვეული რაოდენობის სითბო, რის გამოც მოწყობილობის შიდა ტემპერატურა სწრაფად იზრდება. თუ სითბო დროულად არ გაიფანტება, აპარატურა გააგრძელებს გათბობას და მოწყობილობა გაუფუჭდება გადახურების გამო. ელექტრონული აღჭურვილობის საიმედოობა შემცირდება.

აქედან გამომდინარე, ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ ჩატარდეს კარგი სითბოს გაფრქვევის მკურნალობა წრიული საბჭო. PCB მიკროსქემის დაფის სითბოს გაფრქვევა ძალიან მნიშვნელოვანი რგოლია, ასე რომ, რა არის PCB მიკროსქემის დაფის სითბოს გაფრქვევის ტექნიკა, მოდით განვიხილოთ ეს ერთად ქვემოთ.

1. სითბოს გაფრქვევა თავად PCB დაფის მეშვეობით ამჟამად ფართოდ გამოყენებული PCB დაფები არის სპილენძის მოპირკეთებული/ეპოქსიდური მინის ქსოვილის სუბსტრატები ან ფენოლური ფისოვანი შუშის ქსოვილის სუბსტრატები და გამოიყენება მცირე რაოდენობით ქაღალდზე დაფუძნებული სპილენძის დაფარული დაფები.

მიუხედავად იმისა, რომ ამ სუბსტრატებს აქვთ შესანიშნავი ელექტრული თვისებები და დამუშავების თვისებები, მათ აქვთ ცუდი სითბოს გაფრქვევა. როგორც სითბოს გაფრქვევის გზა მაღალი გამათბობელი კომპონენტებისთვის, თითქმის შეუძლებელია ველოდოთ სითბოს თავად PCB-ს ფისიდან სითბოს გატარებისთვის, მაგრამ სითბოს გაფრქვევა კომპონენტის ზედაპირიდან მიმდებარე ჰაერში.

თუმცა, რადგან ელექტრონული პროდუქტები შევიდა კომპონენტების მინიატურიზაციის, მაღალი სიმკვრივის დამონტაჟებისა და მაღალი გათბობის აწყობის ეპოქაში, საკმარისი არ არის სითბოს გასაფანტად კომპონენტის ზედაპირზე დაყრდნობა ძალიან მცირე ზედაპირის ფართობით.

ამავდროულად, ზედაპირის სამონტაჟო კომპონენტების ფართო გამოყენების გამო, როგორიცაა QFP და BGA, კომპონენტების მიერ წარმოქმნილი სითბო დიდი რაოდენობით გადადის PCB დაფაზე. ამიტომ, სითბოს გაფრქვევის გადასაჭრელად საუკეთესო გზაა თავად PCB-ის სითბოს გაფრქვევის უნარის გაუმჯობესება, რომელიც უშუალო კავშირშია გამათბობელ ელემენტთან. გადასაცემად ან გადასაცემად.

დაამატეთ სითბოს გამანადგურებელი სპილენძის ფოლგა და სპილენძის ფოლგა დიდი ფართობის ელექტრომომარაგებით

თერმული მეშვეობით

სპილენძის ექსპოზიცია IC-ის უკანა მხარეს ამცირებს თერმულ წინააღმდეგობას სპილენძის კანსა და ჰაერს შორის

PCB განლაგება

ა. მოათავსეთ სითბოს მგრძნობიარე მოწყობილობა ცივი ქარის ზონაში.

ბ. განათავსეთ ტემპერატურის ამომცნობი მოწყობილობა ყველაზე ცხელ მდგომარეობაში.

გ. მოწყობილობები იმავე დაბეჭდილ დაფაზე უნდა განლაგდეს შეძლებისდაგვარად მათი კალორიულობისა და სითბოს გაფრქვევის ხარისხის მიხედვით. მოწყობილობები დაბალი კალორიული ღირებულებით ან დაბალი სითბოს წინააღმდეგობის მქონე მოწყობილობები (როგორიცაა მცირე სიგნალის ტრანზისტორები, მცირე ზომის ინტეგრირებული სქემები, ელექტროლიტური კონდენსატორები და ა. წარმოქმნა ან კარგი სითბოს წინააღმდეგობა (როგორიცაა დენის ტრანზისტორები, ფართომასშტაბიანი ინტეგრირებული სქემები და ა.შ.) მოთავსებულია გაგრილების ჰაერის ნაკადის ყველაზე ქვედა ნაწილში.

დ. ჰორიზონტალური მიმართულებით მაღალი სიმძლავრის მოწყობილობები მოთავსებულია დაბეჭდილი დაფის კიდესთან რაც შეიძლება ახლოს სითბოს გადაცემის გზის შესამცირებლად; ვერტიკალური მიმართულებით, მაღალი სიმძლავრის მოწყობილობები მოთავსებულია დაბეჭდილი დაფის ზევით რაც შეიძლება ახლოს, რათა შემცირდეს სხვა მოწყობილობების ტემპერატურა, როდესაც ეს მოწყობილობები მუშაობენ Impact.

ე. დაბეჭდილი დაფის სითბოს გაფრქვევა მოწყობილობაში ძირითადად დამოკიდებულია ჰაერის ნაკადზე, ამიტომ ჰაერის ნაკადის გზა უნდა იყოს შესწავლილი დიზაინის დროს და მოწყობილობა ან ბეჭდური მიკროსქემის დაფა გონივრულად უნდა იყოს კონფიგურირებული. როდესაც ჰაერი მიედინება, ის ყოველთვის მიედინება დაბალი წინააღმდეგობის მქონე ადგილებში, ამიტომ მოწყობილობების კონფიგურაციისას ბეჭდური მიკროსქემის დაფაზე, მოერიდეთ დიდი საჰაერო სივრცის დატოვებას გარკვეულ ზონაში. მთელ მანქანაში მრავალი დაბეჭდილი მიკროსქემის კონფიგურაციამ ასევე ყურადღება უნდა მიაქციოს იმავე პრობლემას.

ვ. ტემპერატურისადმი მგრძნობიარე მოწყობილობა საუკეთესოდ არის განთავსებული ყველაზე დაბალ ტემპერატურაზე (როგორიცაა მოწყობილობის ქვედა ნაწილი). არასოდეს მოათავსოთ იგი პირდაპირ გათბობის მოწყობილობის ზემოთ. უმჯობესია ჰორიზონტალურ სიბრტყეზე რამდენიმე მოწყობილობის დაძაბვა.

გ. დაალაგეთ მოწყობილობები ყველაზე მაღალი ენერგიის მოხმარებით და სითბოს ყველაზე მაღალი გამომუშავებით სითბოს გაფრქვევის საუკეთესო პოზიციის მახლობლად. არ მოათავსოთ მაღალი გამათბობელი მოწყობილობები დაბეჭდილი დაფის კუთხეებსა და პერიფერიულ კიდეებზე, თუ მის მახლობლად არ არის მოწყობილი გამათბობელი. დენის რეზისტორის დაპროექტებისას შეარჩიეთ რაც შეიძლება დიდი მოწყობილობა და დაბეჭდილი დაფის განლაგების კორექტირებისას მიეცით მას საკმარისი ადგილი სითბოს გასაფანტად.

თ. კომპონენტების რეკომენდებული მანძილი:

10 პრაქტიკული გზა PCB-სთვის სითბოს გასაფანტად

10 პრაქტიკული გზა PCB-სთვის სითბოს გასაფანტად

2. მაღალი სითბოს წარმომქმნელი კომპონენტები პლუს რადიატორები და თბოგამტარი ფირფიტები. როდესაც PCB-ში რამდენიმე კომპონენტი გამოიმუშავებს დიდი რაოდენობით სითბოს (3-ზე ნაკლები), სითბოს წარმომქმნელ კომპონენტებს შეიძლება დაემატოს გამათბობელი ან სითბოს მილი. როდესაც ტემპერატურის დაწევა შეუძლებელია, სითბოს გაფრქვევის ეფექტის გასაძლიერებლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას რადიატორი ვენტილატორით.

როდესაც გათბობის მოწყობილობების რაოდენობა დიდია (3-ზე მეტი), შეიძლება გამოყენებულ იქნას დიდი სითბოს გაფრქვევის საფარი (დაფა), რომელიც არის სპეციალური გამათბობელი, რომელიც მორგებულია PCB-ზე ან დიდ ბინაზე გათბობის მოწყობილობის პოზიციისა და სიმაღლის მიხედვით. გამათბობელი ამოიღეთ კომპონენტების სხვადასხვა სიმაღლის პოზიციები.

სითბოს გაფრქვევის საფარი განუყოფლად არის ჩამაგრებული კომპონენტის ზედაპირზე და ის კონტაქტშია თითოეულ კომპონენტთან სითბოს გასაფანტად. თუმცა, სითბოს გაფრქვევის ეფექტი არ არის კარგი კომპონენტების აწყობისა და შედუღების დროს სიმაღლის ცუდი თანმიმდევრულობის გამო. ჩვეულებრივ, კომპონენტის ზედაპირზე ემატება რბილი თერმული ფაზის შეცვლის თერმული საფენი სითბოს გაფრქვევის ეფექტის გასაუმჯობესებლად.

3. აღჭურვილობისთვის, რომელიც იყენებს თავისუფალ კონვექციურ ჰაერის გაგრილებას, საუკეთესოა ინტეგრირებული სქემების (ან სხვა მოწყობილობების) მოწყობა ვერტიკალურად ან ჰორიზონტალურად.

4. გამოიყენეთ გონივრული გაყვანილობის დიზაინი სითბოს გაფრქვევის გასაცნობად. იმის გამო, რომ ფირფიტაში ფისს აქვს ცუდი თბოგამტარობა, ხოლო სპილენძის ფოლგის ხაზები და ხვრელები კარგი სითბოს გამტარებია, სპილენძის ფოლგის დარჩენილი სიჩქარის გაზრდა და თერმული ხვრელების გაზრდა სითბოს გაფრქვევის მთავარი საშუალებაა.

PCB-ის სითბოს გაფრქვევის სიმძლავრის შესაფასებლად აუცილებელია გამოვთვალოთ კომპოზიტური მასალის ექვივალენტური თბოგამტარობა (ცხრა ეკვ) სხვადასხვა თბოგამტარობის სხვადასხვა მასალისგან – PCB-ის საიზოლაციო სუბსტრატი.

5. მოწყობილობები ერთსა და იმავე დაბეჭდილ დაფაზე უნდა განლაგდეს შეძლებისდაგვარად მათი კალორიულობისა და სითბოს გაფრქვევის ხარისხის მიხედვით. მოწყობილობები დაბალი კალორიული ღირებულებით ან დაბალი სითბოს წინააღმდეგობის მქონე მოწყობილობები (როგორიცაა მცირე სიგნალის ტრანზისტორები, მცირე ზომის ინტეგრირებული სქემები, ელექტროლიტური კონდენსატორები და ა. ან სითბოს წინააღმდეგობა (როგორიცაა დენის ტრანზისტორები, ფართომასშტაბიანი ინტეგრირებული სქემები და ა.შ.) მოთავსებულია გაგრილების ჰაერის ნაკადის ყველაზე ქვედა ნაწილში.

6. ჰორიზონტალური მიმართულებით მაღალი სიმძლავრის მოწყობილობები განლაგებულია ნაბეჭდი დაფის კიდესთან რაც შეიძლება ახლოს სითბოს გადაცემის გზის შესამცირებლად; ვერტიკალური მიმართულებით, მაღალი სიმძლავრის მოწყობილობები განლაგებულია დაბეჭდილი დაფის ზედა ნაწილთან რაც შეიძლება ახლოს, რათა შეამცირონ სხვა მოწყობილობების ტემპერატურა, როდესაც ეს მოწყობილობები მუშაობენ. Გავლენა.

7. მოწყობილობაში დაბეჭდილი დაფის სითბოს გაფრქვევა ძირითადად ჰაერის ნაკადს ეყრდნობა, ამიტომ დაპროექტებისას ჰაერის ნაკადის ბილიკი უნდა იყოს შესწავლილი და მოწყობილობა ან ბეჭდური მიკროსქემის დაფა გონივრულად უნდა იყოს კონფიგურირებული.

როდესაც ჰაერი მიედინება, ის ყოველთვის მიედინება დაბალი წინააღმდეგობის მქონე ადგილებში, ამიტომ მოწყობილობების კონფიგურაციისას ბეჭდური მიკროსქემის დაფაზე, მოერიდეთ დიდი საჰაერო სივრცის დატოვებას გარკვეულ ზონაში. მთელ მანქანაში მრავალი დაბეჭდილი მიკროსქემის კონფიგურაციამ ასევე ყურადღება უნდა მიაქციოს იმავე პრობლემას.

8. ტემპერატურისადმი მგრძნობიარე მოწყობილობა საუკეთესოდ არის მოთავსებული ყველაზე დაბალი ტემპერატურის ზონაში (როგორიცაა მოწყობილობის ქვედა ნაწილი). არასოდეს მოათავსოთ იგი პირდაპირ გათბობის მოწყობილობის ზემოთ. უმჯობესია ჰორიზონტალურ სიბრტყეზე რამდენიმე მოწყობილობის დაძაბვა.

9. დაალაგეთ ყველაზე მაღალი ენერგიის მოხმარებისა და სითბოს წარმოქმნის მქონე მოწყობილობები სითბოს გაფრქვევის საუკეთესო პოზიციის მახლობლად. არ მოათავსოთ მაღალი გამათბობელი მოწყობილობები დაბეჭდილი დაფის კუთხეებსა და პერიფერიულ კიდეებზე, თუ მის მახლობლად არ არის მოწყობილი გამათბობელი.

დენის რეზისტორის დაპროექტებისას შეარჩიეთ რაც შეიძლება დიდი მოწყობილობა და დაბეჭდილი დაფის განლაგების კორექტირებისას მიეცით მას საკმარისი ადგილი სითბოს გასაფანტად.

10. მოერიდეთ ცხელ წერტილების კონცენტრაციას PCB-ზე, თანაბრად გაანაწილეთ სიმძლავრე PCB დაფაზე და შეინახეთ PCB ზედაპირის ტემპერატურის მუშაობის ერთგვაროვანი და თანმიმდევრული.

ხშირად რთულია დიზაინის პროცესში მკაცრი ერთგვაროვანი განაწილების მიღწევა, მაგრამ ძალზე მაღალი სიმძლავრის მქონე უბნები თავიდან უნდა იქნას აცილებული, რათა თავიდან იქნას აცილებული ცხელი წერტილები მთელი მიკროსქემის ნორმალურ მუშაობაზე.

თუ შესაძლებელია, აუცილებელია ბეჭდური მიკროსქემის თერმული მუშაობის ანალიზი. მაგალითად, თერმული შესრულების ინდექსის ანალიზის პროგრამული მოდული, რომელიც დაემატა ზოგიერთ პროფესიონალურ PCB დიზაინის პროგრამულ უზრუნველყოფას, შეუძლია დაეხმაროს დიზაინერებს მიკროსქემის დიზაინის ოპტიმიზაციაში.