Para equipamentos eletrônicos, uma certa quantidade de calor é gerada durante a operação, de modo que a temperatura interna do equipamento aumenta rapidamente. Se o calor não for dissipado a tempo, o equipamento continuará a aquecer e o dispositivo falhará devido a superaquecimento. A confiabilidade do desempenho do equipamento eletrônico diminuirá.

Portanto, é muito importante realizar um bom tratamento de dissipação de calor no placa de circuito. A dissipação de calor da placa de circuito do PCB é um elo muito importante, então qual é a técnica de dissipação de calor da placa de circuito do PCB, vamos discuti-la juntos abaixo.

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.

Embora esses substratos tenham excelentes propriedades elétricas e propriedades de processamento, eles têm baixa dissipação de calor. Como um caminho de dissipação de calor para componentes de alto aquecimento, é quase impossível esperar que o calor da resina do próprio PCB conduza calor, mas dissipe o calor da superfície do componente para o ar circundante.

No entanto, como os produtos eletrônicos entraram na era da miniaturização de componentes, montagem de alta densidade e montagem de alto aquecimento, não é suficiente confiar na superfície de um componente com uma área de superfície muito pequena para dissipar o calor.

Ao mesmo tempo, devido ao uso extensivo de componentes de montagem em superfície, como QFP e BGA, o calor gerado pelos componentes é transferido para a placa PCB em uma grande quantidade. Portanto, a melhor maneira de resolver a dissipação de calor é melhorar a capacidade de dissipação de calor do próprio PCB que está em contato direto com o elemento de aquecimento. Para ser transmitido ou emitido.

Adicione folha de cobre dissipadora de calor e folha de cobre com fonte de alimentação de grande área

Via térmica

A exposição de cobre na parte traseira do IC reduz a resistência térmica entre a pele de cobre e o ar

Layout PCB

uma. Coloque o dispositivo sensível ao calor na área do vento frio.

b. Coloque o dispositivo de detecção de temperatura na posição mais quente.

c. Os dispositivos na mesma placa impressa devem ser dispostos, tanto quanto possível, de acordo com seu valor calorífico e grau de dissipação de calor. Dispositivos com baixo valor calorífico ou baixa resistência ao calor (como pequenos transistores de sinal, circuitos integrados de pequena escala, capacitores eletrolíticos, etc.) devem ser colocados no fluxo superior do fluxo de ar de resfriamento (na entrada), e os dispositivos com grande calor geração ou boa resistência ao calor (como transistores de potência, circuitos integrados de grande escala, etc.) são colocados na parte mais baixa do fluxo de ar de resfriamento.

d. Na direção horizontal, os dispositivos de alta potência são colocados o mais próximo possível da borda da placa impressa para encurtar o caminho de transferência de calor; na direção vertical, os dispositivos de alta potência são colocados o mais próximo possível da parte superior da placa impressa para reduzir a temperatura de outros dispositivos quando esses dispositivos estão funcionando Impacto.

e. A dissipação de calor da placa impressa no equipamento depende principalmente do fluxo de ar, portanto, o caminho do fluxo de ar deve ser estudado durante o projeto, e o dispositivo ou placa de circuito impresso deve ser razoavelmente configurada. Quando o ar flui, ele sempre tende a fluir em locais com baixa resistência, portanto, ao configurar dispositivos em uma placa de circuito impresso, evite deixar um grande espaço de ar em uma determinada área. A configuração de várias placas de circuito impresso em toda a máquina também deve prestar atenção ao mesmo problema.

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. Disponha os dispositivos com maior consumo de energia e maior geração de calor próximos à melhor posição para dissipação de calor. Não coloque dispositivos de alto aquecimento nos cantos e bordas periféricas da placa impressa, a menos que um dissipador de calor esteja instalado próximo a ela. Ao projetar o resistor de potência, escolha um dispositivo maior, tanto quanto possível, e faça com que tenha espaço suficiente para dissipação de calor ao ajustar o layout da placa impressa.

h. Espaçamento de componente sugerido:

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.

Quando o número de dispositivos de aquecimento é grande (mais de 3), uma grande tampa de dissipação de calor (placa) pode ser usada, que é um dissipador de calor especial personalizado de acordo com a posição e altura do dispositivo de aquecimento no PCB ou em um grande apartamento dissipador de calor Corte diferentes posições de altura de componentes.

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. Para equipamentos que adotam resfriamento de ar por convecção livre, é melhor organizar os circuitos integrados (ou outros dispositivos) vertical ou horizontalmente.

4. Use um projeto de fiação razoável para realizar a dissipação de calor. Como a resina na placa tem baixa condutividade térmica e as linhas e orifícios da folha de cobre são bons condutores de calor, aumentar a taxa restante da folha de cobre e aumentar os orifícios térmicos são os principais meios de dissipação de calor.

Para avaliar a capacidade de dissipação de calor do PCB, é necessário calcular a condutividade térmica equivalente (nove eq) do material compósito composto de vários materiais com condutividade térmica diferente – o substrato isolante para o PCB.

5. Os dispositivos na mesma placa impressa devem ser dispostos, tanto quanto possível, de acordo com seu valor calorífico e grau de dissipação de calor. Dispositivos com baixo valor calorífico ou baixa resistência ao calor (como pequenos transistores de sinal, circuitos integrados de pequena escala, capacitores eletrolíticos, etc.) devem ser colocados no fluxo superior do fluxo de ar de resfriamento (na entrada), e os dispositivos com grande calor ou resistência ao calor (como transistores de potência, circuitos integrados de grande escala, etc.) são colocados na parte mais baixa do fluxo de ar de resfriamento.

6. Na direção horizontal, os dispositivos de alta potência são dispostos o mais próximo possível da borda da placa impressa para encurtar o caminho de transferência de calor; na direção vertical, os dispositivos de alta potência são dispostos o mais próximo possível do topo da placa impressa para reduzir a temperatura de outros dispositivos quando esses dispositivos estão funcionando. Impacto.

7. A dissipação de calor da placa impressa no equipamento depende principalmente do fluxo de ar, portanto, o caminho do fluxo de ar deve ser estudado durante o projeto, e o dispositivo ou placa de circuito impresso deve ser razoavelmente configurada.

Quando o ar flui, ele sempre tende a fluir em locais com baixa resistência, portanto, ao configurar dispositivos em uma placa de circuito impresso, evite deixar um grande espaço de ar em uma determinada área. A configuração de várias placas de circuito impresso em toda a máquina também deve prestar atenção ao mesmo problema.

8. O dispositivo sensível à temperatura é melhor colocado na área de temperatura mais baixa (como a parte inferior do dispositivo). Nunca coloque-o diretamente acima do dispositivo de aquecimento. É melhor escalonar vários dispositivos no plano horizontal.

9. Disponha os dispositivos com maior consumo de energia e maior geração de calor próximos à melhor posição para dissipação de calor. Não coloque dispositivos de alto aquecimento nos cantos e bordas periféricas da placa impressa, a menos que um dissipador de calor esteja instalado próximo a ela.

Ao projetar o resistor de potência, escolha um dispositivo maior, tanto quanto possível, e faça com que tenha espaço suficiente para dissipação de calor ao ajustar o layout da placa impressa.

10. Evite a concentração de pontos quentes no PCB, distribua a energia uniformemente na placa PCB tanto quanto possível e mantenha o desempenho da temperatura da superfície do PCB uniforme e consistente.

Freqüentemente, é difícil obter uma distribuição uniforme estrita durante o processo de design, mas as áreas com densidade de potência muito alta devem ser evitadas para evitar que os pontos quentes afetem a operação normal de todo o circuito.

Se possível, é necessário analisar o desempenho térmico do circuito impresso. Por exemplo, o módulo de software de análise de índice de desempenho térmico adicionado em algum software de design de PCB profissional pode ajudar os designers a otimizar o design do circuito.