Электрондық жабдық үшін жұмыс кезінде белгілі бір жылу мөлшері пайда болады, сондықтан жабдықтың ішкі температурасы тез көтеріледі. Егер жылу уақытында таралмаса, жабдық қыза береді, ал құрылғы қызып кету салдарынан істен шығады. Электрондық жабдықтың сенімділігі Өнімділік төмендейді.

Сондықтан жақсы жылуды диссипациялық өңдеуді жүргізу өте маңызды схема тақтасы. ПХД схемасының жылу диссипациясы өте маңызды сілтеме болып табылады, сондықтан ПХД схемасының жылуды тарату техникасы қандай, оны төменде бірге талқылайық.

1. ПХД тақтасының өзі арқылы жылуды тарату Қазіргі уақытта кеңінен қолданылатын ПХД тақталары мыс қапталған/эпоксидті шыны мата субстраттары немесе фенолды шайырлы шыны шүберек субстраттары болып табылады және қағаз негізіндегі мыс қапталған тақталардың аз мөлшері пайдаланылады.

Бұл субстраттар тамаша электрлік қасиеттерге және өңдеу қасиеттеріне ие болғанымен, олардың жылуды таратуы нашар. Жоғары қыздыру компоненттері үшін жылуды тарату жолы ретінде ПХД шайырының өзінен жылуды өткізу үшін жылуды күту мүмкін емес, бірақ компоненттің бетінен жылуды қоршаған ауаға таратады.

Дегенмен, электронды өнімдер компоненттерді миниатюризациялау, жоғары тығыздықты монтаждау және жоғары қыздыру жинақтау дәуіріне енгендіктен, жылуды тарату үшін бетінің ауданы өте аз құрамдас бөліктің бетіне сену жеткіліксіз.

Сонымен қатар, QFP және BGA сияқты үстіңгі монтаждық құрамдастарды кеңінен пайдаланудың арқасында компоненттер шығаратын жылу ПХД тақтасына көп мөлшерде беріледі. Сондықтан жылу диссипациясын шешудің ең жақсы жолы – қыздыру элементімен тікелей байланыста болатын ПХД-ның жылуды тарату қабілетін жақсарту. Берілетін немесе шығарылатын.

Жылуды тарататын мыс фольганы және үлкен аумақты қуат көзі бар мыс фольганы қосыңыз

Жылу арқылы

IC артқы жағындағы мыстың әсері мыс терісі мен ауа арасындағы жылу кедергісін төмендетеді.

ПХД орналасуы

а. Ыстыққа сезімтал құрылғыны суық жел аймағына қойыңыз.

б. Температураны анықтау құрылғысын ең ыстық күйге қойыңыз.

в. Бір баспа тақтасындағы құрылғыларды мүмкіндігінше олардың жылулық құндылығы мен жылуды тарату дәрежесіне қарай орналастыру керек. Төмен калориялы немесе ыстыққа төзімділігі төмен құрылғыларды (мысалы, шағын сигналдық транзисторлар, шағын интегралды схемалар, электролиттік конденсаторлар және т.б.) салқындатқыш ауа ағынының ең жоғарғы ағыны (кіреберістегі) және үлкен жылу бар құрылғыларды орналастыру керек. генерациялау немесе жақсы ыстыққа төзімділік (мысалы, қуатты транзисторлар, ауқымды интегралды схемалар және т.б.) салқындатқыш ауа ағынының ең төменгі бөлігіне орналастырылады.

г. Көлденең бағытта жылу беру жолын қысқарту үшін жоғары қуатты құрылғылар басып шығару тақтасының шетіне мүмкіндігінше жақын орналастырылады; тік бағытта жоғары қуатты құрылғылар осы құрылғылар жұмыс істеп тұрған кезде басқа құрылғылардың температурасын төмендету үшін басып шығару тақтасының жоғарғы жағына мүмкіндігінше жақын орналастырылған.

e. Жабдықтағы баспа тақтасының жылу диссипациясы негізінен ауа ағынына байланысты, сондықтан дизайн кезінде ауа ағынының жолын зерттеп, құрылғыны немесе баспа схемасын орынды конфигурациялау керек. Ауа ағып жатқанда, ол әрқашан кедергісі төмен жерлерде ағуға бейім, сондықтан баспа платасында құрылғыларды конфигурациялау кезінде белгілі бір аумақта үлкен әуе кеңістігін қалдырмаңыз. Бүкіл машинадағы бірнеше баспа платаларының конфигурациясы бірдей мәселеге назар аударуы керек.

f. Температураға сезімтал құрылғыны ең төменгі температура аймағына (мысалы, құрылғының түбіне) қойған дұрыс. Оны ешқашан тікелей қыздыру құрылғысының үстіне қоймаңыз. Көлденең жазықтықта бірнеше құрылғыларды тізбелеген дұрыс.

g. Ең көп қуат тұтынатын және ең жоғары жылу өндіретін құрылғыларды жылуды тарату үшін ең жақсы орынға жақын орналастырыңыз. Баспа тақтасының бұрыштары мен шеткі жиектеріне, егер оның жанында жылу қабылдағыш орнатылмаса, жоғары қыздыру құрылғыларын қоймаңыз. Қуат резисторын жобалағанда, мүмкіндігінше үлкенірек құрылғыны таңдап, басып шығарылған тақтаның орналасуын реттеу кезінде жылуды тарату үшін жеткілікті орын қалдырыңыз.

h. Ұсынылатын құрамдас аралық:

ПХД үшін жылуды таратудың 10 практикалық жолы

ПХД үшін жылуды таратудың 10 практикалық жолы

2. Жоғары жылу шығаратын компоненттер, сонымен қатар радиаторлар мен жылу өткізгіш пластиналар. ПХД құрамындағы бірнеше құрамдас көп мөлшерде жылу шығарғанда (3-тен аз), жылу шығаратын компоненттерге жылу қабылдағышты немесе жылу құбырын қосуға болады. Температураны төмендету мүмкін болмаған кезде, жылуды тарату әсерін күшейту үшін желдеткіші бар радиаторды пайдалануға болады.

Жылыту құрылғыларының саны көп болған кезде (3-тен астам) үлкен жылуды таратуға арналған қақпақты (тақтаны) пайдалануға болады, ол ПХД немесе үлкен пәтердегі жылыту құрылғысының орналасуы мен биіктігіне сәйкес реттелетін арнайы жылу қабылдағыш болып табылады. жылу қабылдағыш Әртүрлі құрамдас биіктік орындарын кесіңіз.

Жылу диссипациясының қақпағы құрамдас бетінде біртұтас ілмектелген және ол жылуды тарату үшін әрбір құрамдас бөлікпен байланыста болады. Бірақ тетіктерді құрастыру және дәнекерлеу кезінде биіктік консистенциясы нашар болғандықтан, жылуды тарату әсері жақсы емес. Әдетте жылуды тарату әсерін жақсарту үшін компоненттің бетіне жұмсақ термиялық фазаны өзгертетін термиялық төсем қосылады.

3. Еркін конвекциялық ауа салқындатуды қабылдайтын жабдық үшін интегралды схемаларды (немесе басқа құрылғыларды) тігінен немесе көлденеңінен орналастырған дұрыс.

4. Жылу диссипациясын жүзеге асыру үшін ақылға қонымды сым дизайнын пайдаланыңыз. Пластинадағы шайырдың жылу өткізгіштігі нашар болғандықтан, ал мыс фольга сызықтары мен саңылаулары жақсы жылу өткізгіш болып табылады, мыс фольгасының қалған жылдамдығын арттыру және жылу саңылауларын арттыру жылуды таратудың негізгі құралы болып табылады.

ПХД-ның жылуды тарату қабілетін бағалау үшін әртүрлі жылу өткізгіштігі бар әртүрлі материалдардан тұратын композициялық материалдың баламалы жылу өткізгіштігін (тоғыз экв) есептеу қажет – ПХД үшін оқшаулағыш негіз.

5. Бір баспа тақтасындағы құрылғыларды мүмкіндігінше олардың жылулық құндылығы мен жылуды тарату дәрежесіне қарай орналастыру керек. Төмен калориялы немесе ыстыққа төзімділігі төмен құрылғыларды (мысалы, шағын сигналдық транзисторлар, шағын интегралды схемалар, электролиттік конденсаторлар және т.б.) салқындатқыш ауа ағынының ең жоғарғы ағыны (кіреберістегі) және үлкен қызуы бар құрылғыларды орналастыру керек. немесе ыстыққа төзімділік (мысалы, күштік транзисторлар, ауқымды интегралды схемалар және т.б.) салқындатқыш ауа ағынының ең төменгі бөлігіне орналастырылады.

6. Көлденең бағытта жылу беру жолын қысқарту үшін жоғары қуатты құрылғылар баспа тақтасының шетіне мүмкіндігінше жақын орналасады; тік бағытта жоғары қуатты құрылғылар осы құрылғылар жұмыс істеп тұрған кезде басқа құрылғылардың температурасын төмендету үшін басып шығару тақтасының жоғарғы жағына мүмкіндігінше жақын орналастырылған. Әсер.

7. Жабдықтағы баспа тақтасының жылу диссипациясы негізінен ауа ағынына байланысты, сондықтан дизайн кезінде ауа ағынының жолы зерттелуі керек, ал құрылғы немесе баспа схемасы ақылға қонымды конфигурациялануы керек.

Ауа ағыны кезінде ол әрқашан кедергісі төмен жерлерде ағуға бейім, сондықтан баспа платасында құрылғыларды конфигурациялау кезінде белгілі бір аумақта үлкен әуе кеңістігін қалдырмаңыз. Бүкіл машинадағы бірнеше баспа платаларының конфигурациясы бірдей мәселеге назар аударуы керек.

8. Температураға сезімтал құрылғыны ең төменгі температура аймағына (мысалы, құрылғының түбіне) қойған дұрыс. Оны ешқашан тікелей қыздыру құрылғысының үстіне қоймаңыз. Көлденең жазықтықта бірнеше құрылғыларды тізбелеген дұрыс.

9. Ең көп қуат тұтынатын және ең жоғары жылу өндіретін құрылғыларды жылуды тарату үшін ең жақсы жағдайға жақын орналастырыңыз. Баспа тақтасының бұрыштары мен шеткі шеттеріне, егер оның жанында жылу қабылдағыш орнатылмаса, жоғары қыздыру құрылғыларын қоймаңыз.

Қуат резисторын жобалағанда, мүмкіндігінше үлкенірек құрылғыны таңдап, басып шығарылған тақтаның орналасуын реттеу кезінде жылуды тарату үшін жеткілікті орын қалдырыңыз.

10. ПХД-да ыстық нүктелердің шоғырлануын болдырмаңыз, қуатты ПХД тақтасына мүмкіндігінше біркелкі таратыңыз және ПХД бетінің температурасының өнімділігін біркелкі және тұрақты ұстаңыз.

Дизайн процесінде қатаң біркелкі бөлуге қол жеткізу жиі қиын, бірақ ыстық нүктелердің бүкіл схеманың қалыпты жұмысына әсер етпеуі үшін тым жоғары қуат тығыздығы бар аймақтардан аулақ болу керек.

Мүмкін болса, басып шығарылған схеманың жылу өнімділігін талдау қажет. Мысалы, кейбір кәсіби ПХД жобалау бағдарламалық құралында қосылған жылу өнімділігі индексін талдау бағдарламалық модулі дизайнерлерге схема дизайнын оңтайландыруға көмектесе алады.