Šiluminio patikimumo apžvalga PCB

Apskritai vario folijos paskirstymas PCB plokštėse yra labai sudėtingas ir sunku tiksliai modeliuoti. Todėl modeliavimo metu būtina supaprastinti laidų formą ir stengtis, kad ANSYS modelis būtų arti tikrosios plokštės. Elektroniniai komponentai plokštėje taip pat gali būti imituojami supaprastintu modeliavimu, pvz., MOS vamzdis ir integruotas grandinės blokas.

1. Terminė analizė
Šiluminė analizė SMT apdorojimo metu padeda dizaineriams nustatyti PCB komponentų elektrines savybes ir nustatyti, ar komponentai ar plokštės sudegs dėl aukštos temperatūros. Paprasta šiluminė analizė apskaičiuoja tik vidutinę plokštės temperatūrą, o sudėtingas pereinamasis modelis yra sukurtas elektroninei įrangai su keliomis plokštėmis. Šiluminės analizės tikslumas galiausiai priklauso nuo plokštės projektuotojo pateikto komponentų energijos suvartojimo tikslumo.
Daugelyje programų, kuriose svoris ir fizinis dydis yra labai svarbūs, jei faktinis komponento energijos suvartojimas yra labai mažas, konstrukcijos saugos koeficientas gali būti per didelis, o plokštės konstrukcija gali būti pagrįsta komponento galios vertė, kuri neatitinka faktinės arba per daug konservatyvios. Priešingai (ir rimčiau) yra žemos šilumos saugos konstrukcija, kai komponentas iš tikrųjų veikia aukštesnėje temperatūroje, nei prognozavo analitikas. Ši problema paprastai išsprendžiama sumontuojant radiatorių arba ventiliatorių, kad aušintų plokštę. Šie priedai padidina išlaidas ir padidina prastovų laiką, o ventiliatorių pridėjimas prie dizaino taip pat sukuria patikimumo nestabilumą, todėl plokštėms naudojami aktyvūs, o ne pasyvūs aušinimo metodai (pvz., Natūrali konvekcija, laidumas ir radiacija).
2. Supaprastintas modeliavimas plokštė
Prieš modeliuodami išanalizuokite pagrindinius plokštės šildymo prietaisus, pvz., MOS vamzdžius ir integruotų grandinių blokus, kurie veikimo metu didžiąją dalį prarastos galios paverčia šiluma. Todėl pagrindinis modeliavimo aspektas yra šie prietaisai.
Be to, apsvarstykite vario foliją kaip vielos dangą ant PCB pagrindo. Jie ne tik atlieka laidų vaidmenį projektuojant, bet ir atlieka šilumos laidumo vaidmenį, jo šilumos laidumas ir šilumos perdavimo plotas yra palyginti didelė plokštė yra neatskiriama elektroninės grandinės dalis, jos struktūrą sudaro epoksidinės dervos substratas ir varinė folija, padengta viela. Epoksidinio pagrindo storis yra 4 mm, o vario folijos storis – 0.1 mm. Vario šilumos laidumas yra 400 W/(m ℃), o epoksidinės – tik 0.276 W/(m ℃). Nors pridėta vario folija yra labai plona, ​​ji stipriai nukreipia šilumą, todėl jos negalima ignoruoti modeliuojant.