For electronic equipment, a certain amount of heat is generated during operation, so that the internal temperature of the equipment rises rapidly. If the heat is not dissipated in time, the equipment will continue to heat up, and the device will fail due to overheating. The reliability of the electronic equipment Performance will decrease.

Therefore, it is very important to conduct a good heat dissipation treatment on the kretskort. The heat dissipation of the PCB circuit board is a very important link, so what is the heat dissipation technique of the PCB circuit board, let’s discuss it together below.

1. Heat dissipation through the PCB board itself The currently widely used PCB boards are copper clad/epoxy glass cloth substrates or phenolic resin glass cloth substrates, and a small amount of paper-based copper clad boards are used.

Although these substrates have excellent electrical properties and processing properties, they have poor heat dissipation. As a heat dissipation path for high-heating components, it is almost impossible to expect heat from the resin of the PCB itself to conduct heat, but to dissipate heat from the surface of the component to the surrounding air.

However, as electronic products have entered the era of miniaturization of components, high-density mounting, and high-heating assembly, it is not enough to rely on the surface of a component with a very small surface area to dissipate heat.

At the same time, due to the extensive use of surface mount components such as QFP and BGA, the heat generated by the components is transferred to the PCB board in a large amount. Therefore, the best way to solve the heat dissipation is to improve the heat dissipation capacity of the PCB itself that is in direct contact with the heating element. To be transmitted or emitted.

Add heat-dissipating copper foil and copper foil with large area power supply

Thermal via

Exposure of copper on the back of the IC reduces the thermal resistance between the copper skin and the air

PCB-layout

a. Place the heat sensitive device in the cold wind area.

b. Place the temperature detection device in the hottest position.

c. The devices on the same printed board should be arranged as far as possible according to their calorific value and degree of heat dissipation. Devices with low calorific value or poor heat resistance (such as small signal transistors, small-scale integrated circuits, electrolytic capacitors, etc.) should be placed The uppermost flow of the cooling airflow (at the entrance), and the devices with large heat generation or good heat resistance (such as power transistors, large-scale integrated circuits, etc.) are placed at the lowermost part of the cooling airflow.

d. I horisontal retning plasseres høyeffektsenheter så nær kanten av kortet som mulig for å forkorte varmeoverføringsveien; i vertikal retning plasseres høyeffektsenheter så nær toppen av kortet som mulig for å redusere temperaturen på andre enheter når disse enhetene fungerer Impact.

e. Varmespredningen til det trykte kortet i utstyret er hovedsakelig avhengig av luftstrøm, så luftstrømbanen bør studeres under konstruksjonen, og enheten eller kretskortet bør være rimelig konfigurert. Når luft strømmer, har den alltid en tendens til å strømme på steder med lav motstand, så når du konfigurerer enheter på et trykt kretskort, unngå å forlate et stort luftrom i et bestemt område. Konfigurasjonen av flere trykte kretskort i hele maskinen bør også ta hensyn til det samme problemet.

f. The temperature-sensitive device is best placed in the lowest temperature area (such as the bottom of the device). Never place it directly above the heating device. It is best to stagger multiple devices on the horizontal plane.

g. Ordne enhetene med det høyeste strømforbruket og den høyeste varmegenereringen nær den beste posisjonen for varmespredning. Ikke plasser enheter med høy oppvarming på hjørnene og de perifere kantene av kortet, med mindre det er plassert en kjøleribbe i nærheten av den. Når du designer strømmotstanden, velg en større enhet så mye som mulig, og sørg for at den har nok plass til varmeavledning når du justerer utformingen av printkortet.

h. Suggested component spacing:

10 practical ways to dissipate heat for PCB

10 practical ways to dissipate heat for PCB

2. High heat-generating components plus radiators and heat-conducting plates. When a few components in the PCB generate a large amount of heat (less than 3), a heat sink or heat pipe can be added to the heat-generating components. When the temperature cannot be lowered, A radiator with a fan can be used to enhance the heat dissipation effect.

Når antallet varmeenheter er stort (mer enn 3), kan et stort varmeavledningsdeksel (brett) brukes, som er en spesiell kjøleribbe tilpasset posisjonen og høyden til varmeenheten på PCB eller en stor leilighet. kjøleribbe Klipp ut forskjellige komponenthøydeposisjoner.

The heat dissipation cover is integrally buckled on the surface of the component, and it is in contact with each component to dissipate heat. However, the heat dissipation effect is not good due to the poor consistency of height during assembly and welding of components. Usually, a soft thermal phase change thermal pad is added on the surface of the component to improve the heat dissipation effect.

3. For equipment that adopts free convection air cooling, it is best to arrange integrated circuits (or other devices) vertically or horizontally.

4. Use reasonable wiring design to realize heat dissipation. Because the resin in the plate has poor thermal conductivity, and the copper foil lines and holes are good heat conductors, increasing the remaining rate of copper foil and increasing the thermal holes are the main means of heat dissipation.

To evaluate the heat dissipation capacity of the PCB, it is necessary to calculate the equivalent thermal conductivity (nine eq) of the composite material composed of various materials with different thermal conductivity-the insulating substrate for the PCB.

5. Apparatene på samme trykte tavle bør ordnes så langt som mulig i henhold til deres brennverdi og grad av varmeavledning. Enheter med lav brennverdi eller dårlig varmemotstand (som små signaltransistorer, småskala integrerte kretser, elektrolytiske kondensatorer, etc.) bør plasseres Den øverste strømmen av kjøleluftstrømmen (ved inngangen), og enhetene med stor varme eller varmemotstand (som krafttransistorer, storskala integrerte kretsløp, etc.) er plassert i den nederste delen av kjøleluftstrømmen.

6. I horisontal retning er høyeffektsenheter anordnet så nært som mulig til kanten av kortet for å forkorte varmeoverføringsveien; i vertikal retning er enheter med høy effekt plassert så nært som mulig til toppen av kortet for å redusere temperaturen på andre enheter når disse enhetene fungerer. Innvirkning.

7. Varmespredningen til det trykte kortet i utstyret er hovedsakelig avhengig av luftstrøm, så luftstrømbanen bør studeres under konstruksjonen, og enheten eller kretskortet bør være rimelig konfigurert.

When air flows, it always tends to flow in places with low resistance, so when configuring devices on a printed circuit board, avoid leaving a large airspace in a certain area. The configuration of multiple printed circuit boards in the whole machine should also pay attention to the same problem.

8. The temperature-sensitive device is best placed in the lowest temperature area (such as the bottom of the device). Never place it directly above the heating device. It is best to stagger multiple devices on the horizontal plane.

9. Plasser enhetene med det høyeste strømforbruket og den høyeste varmegenereringen nær den beste posisjonen for varmespredning. Ikke plasser enheter med høy oppvarming på hjørnene og de perifere kantene av kortet, med mindre det er plassert en kjøleribbe i nærheten av den.

When designing the power resistor, choose a larger device as much as possible, and make it have enough space for heat dissipation when adjusting the layout of the printed board.

10. Unngå konsentrasjonen av varme punkter på PCB, fordel kraften jevnt på PCB-kortet så mye som mulig, og hold PCB-overflatetemperaturytelsen jevn og konsistent.

Det er ofte vanskelig å oppnå streng jevn fordeling under designprosessen, men områder med for høy effekttetthet må unngås for å forhindre at hot spots påvirker normal drift av hele kretsen.

Hvis mulig, er det nødvendig å analysere den termiske ytelsen til den trykte kretsen. For eksempel kan programvaremodulen for termisk ytelsesindeksanalyse lagt til i noen profesjonelle PCB-designprogramvare hjelpe designere med å optimalisere kretsdesignet.