Overzicht thermische betrouwbaarheid van PCB

Over het algemeen is de distributie van koperfolie op printplaten zeer complex en moeilijk nauwkeurig te modelleren. Daarom is het noodzakelijk om de vorm van de bedrading tijdens het modelleren te vereenvoudigen en te proberen het ANSYS-model dicht bij de eigenlijke printplaat te maken. Elektronische componenten op de printplaat kunnen ook worden gesimuleerd door vereenvoudigde modellering, zoals MOS-buis en geïntegreerd circuitblok.

1. Thermische analyse
Thermische analyse tijdens SMT-verwerking helpt ontwerpers bij het bepalen van de elektrische eigenschappen van componenten op de PCB en bij het bepalen of componenten of printplaten door hoge temperaturen zullen doorbranden. De eenvoudige thermische analyse berekent alleen de gemiddelde temperatuur van de printplaat, terwijl het complexe overgangsmodel wordt vastgesteld voor de elektronische apparatuur met meerdere printplaten. De nauwkeurigheid van thermische analyse hangt uiteindelijk af van de nauwkeurigheid van het stroomverbruik van de componenten, geleverd door de ontwerper van de printplaat.
In veel toepassingen waar gewicht en fysieke afmetingen erg belangrijk zijn, kan de veiligheidsfactor van het ontwerp, als het werkelijke stroomverbruik van het onderdeel erg klein is, te hoog zijn en kan het ontwerp van de printplaat gebaseerd zijn op de thermische analyse van de vermogenswaarde van de component die niet overeenkomt met de werkelijke of te conservatief is. Het tegenovergestelde (en ernstiger) is een ontwerp met een lage thermische veiligheid, waarbij het onderdeel daadwerkelijk op een hogere temperatuur draait dan de analist had voorspeld. Dit probleem wordt meestal opgelost door een radiator of ventilator te installeren om de printplaat te koelen. Deze add-ons verhogen de kosten en leiden tot meer uitvaltijd, en de toevoeging van ventilatoren aan het ontwerp zorgt ook voor instabiliteit in betrouwbaarheid, dus worden actieve in plaats van passieve koelmethoden (zoals natuurlijke convectie, geleiding en straling) gebruikt voor de platen.
2. Vereenvoudigde modellering van printplaat
Analyseer vóór het modelleren de belangrijkste verwarmingsapparaten in de printplaat, zoals MOS-buizen en geïntegreerde circuitblokken, die tijdens bedrijf het grootste deel van het verloren vermogen in warmte omzetten. Daarom zijn deze apparaten de belangrijkste overweging voor modellering.
Beschouw daarnaast koperfolie als draadcoating op het PCB-substraat. Ze spelen niet alleen een geleidende rol in het ontwerp, maar spelen ook een rol bij warmtegeleiding, de thermische geleidbaarheid en het warmteoverdrachtsgebied zijn relatief groot printplaat is een onmisbaar onderdeel van het elektronische circuit, de structuur is samengesteld uit epoxyharssubstraat en koperfolie gecoat als een draad. De dikte van epoxysubstraat is 4 mm en de dikte van koperfolie is 0.1 mm. Koper heeft een warmtegeleidingsvermogen van 400W/(m℃), terwijl epoxy een warmtegeleidingsvermogen heeft van slechts 0.276W/(m℃). Hoewel de toegevoegde koperfolie erg dun is, heeft het een sterk geleidend effect op warmte, dus het kan niet worden genegeerd bij het modelleren.