Pri elektronski opremi med delovanjem nastane določena količina toplote, tako da se notranja temperatura opreme hitro dvigne. Če se toplota ne odvaja pravočasno, se bo oprema še naprej segrevala, naprava pa bo zaradi pregrevanja odpovedala. Zanesljivost elektronske opreme Zmogljivost se bo zmanjšala.

Zato je zelo pomembno, da izvedemo dobro obdelavo odvajanja toplote vezje. Odvajanje toplote tiskanega vezja je zelo pomembna povezava, zato kaj je tehnika odvajanja toplote tiskanega vezja, poglejmo skupaj spodaj.

1. Odvajanje toplote skozi samo PCB ploščo Trenutno široko uporabljene PCB plošče so bakrene/epoksi steklene tkanine ali substrati iz fenolne smole iz steklene tkanine, uporablja pa se tudi majhna količina bakrenih plošč na osnovi papirja.

Čeprav imajo ti substrati odlične električne lastnosti in lastnosti obdelave, imajo slabo odvajanje toplote. Kot pot odvajanja toplote za visoko segrete komponente je skoraj nemogoče pričakovati, da bi toplota iz smole samega PCB-ja prevajala toploto, ampak da bi toploto odvajala s površine komponente v okoliški zrak.

Ker pa so elektronski izdelki vstopili v obdobje miniaturizacije komponent, montaže z visoko gostoto in sestave z visokim segrevanjem, ni dovolj, da se za odvajanje toplote zanesemo na površino komponente z zelo majhno površino.

Hkrati se zaradi obsežne uporabe komponent za površinsko montažo, kot sta QFP in BGA, toplota, ki jo proizvajajo komponente, v veliki količini prenese na ploščo PCB. Zato je najboljši način za rešitev odvajanja toplote izboljšanje zmogljivosti odvajanja toplote samega PCB-ja, ki je v neposrednem stiku z grelnim elementom. Za prenos ali oddajanje.

Dodajte bakreno folijo, ki odvaja toploto, in bakreno folijo z napajalnikom velikega območja

Toplotni preko

Izpostavljenost bakru na zadnji strani IC zmanjša toplotni upor med bakreno kožo in zrakom

Postavitev PCB

a. Napravo, občutljivo na toploto, postavite v območje hladnega vetra.

b. Napravo za zaznavanje temperature postavite v najbolj vroč položaj.

c. Naprave na isti tiskani plošči naj bodo čim bolj razporejene glede na njihovo kurilno vrednost in stopnjo odvajanja toplote. Naprave z nizko kalorično vrednostjo ali slabo toplotno odpornostjo (kot so majhni signalni tranzistorji, majhna integrirana vezja, elektrolitski kondenzatorji ipd.) je treba postaviti Najvišji pretok hladilnega zraka (na vhodu), naprave z veliko toploto generiranje ali dobra toplotna odpornost (kot so močnostni tranzistorji, velika integrirana vezja itd.) so nameščeni na skrajnem spodnjem delu toka hladilnega zraka.

d. V vodoravni smeri so naprave velike moči nameščene čim bližje robu tiskane plošče, da se skrajša pot prenosa toplote; v navpični smeri so visokozmogljive naprave nameščene čim bližje vrhu tiskane plošče, da se zmanjša temperatura drugih naprav, ko te naprave delujejo.

e. Odvajanje toplote tiskane plošče v opremi je v glavnem odvisno od pretoka zraka, zato je treba med načrtovanjem preučiti pot zračnega toka, napravo ali tiskano vezje pa je treba razumno konfigurirati. Ko zrak teče, se vedno nagiba k pretakanju na mestih z nizkim uporom, zato se pri konfiguriranju naprav na tiskanem vezju izogibajte puščanju velikega zračnega prostora na določenem območju. Konfiguracija več tiskanih vezij v celotnem stroju bi morala biti pozorna tudi na isti problem.

f. Temperaturno občutljivo napravo je najbolje postaviti v območje z najnižjo temperaturo (na primer na dnu naprave). Nikoli ga ne postavljajte neposredno nad grelno napravo. Najbolje je, da več naprav postavite na vodoravno ravnino.

g. Naprave z največjo porabo energije in najvišjo proizvodnjo toplote razporedite blizu najboljšega položaja za odvajanje toplote. Ne postavljajte visokogretnih naprav na vogale in obrobne robove tiskane plošče, razen če je v bližini nameščen hladilno telo. Pri načrtovanju močnostnega upora izberite čim večjo napravo in poskrbite, da bo imela pri prilagajanju postavitve tiskane plošče dovolj prostora za odvajanje toplote.

h. Priporočen razmik med komponentami:

10 praktičnih načinov za odvajanje toplote za PCB

10 praktičnih načinov za odvajanje toplote za PCB

2. Komponente z visoko toploto ter radiatorji in toplotno prevodne plošče. Ko nekaj komponent v PCB proizvaja veliko količino toplote (manj kot 3), se lahko komponentam, ki proizvajajo toploto, doda hladilno telo ali toplotna cev. Kadar temperature ni mogoče znižati, lahko za izboljšanje učinka odvajanja toplote uporabite radiator z ventilatorjem.

Ko je število grelnih naprav veliko (več kot 3), se lahko uporabi velik pokrov za odvajanje toplote (plošča), ki je poseben hladilno telo, prilagojeno glede na položaj in višino grelne naprave na PCB ali velikem stanovanju. hladilno telo Izrežite različne višine komponent.

Pokrov za odvajanje toplote je integriran na površini komponente in je v stiku z vsako komponento za odvajanje toplote. Vendar pa učinek odvajanja toplote zaradi slabe konsistence višine med montažo in varjenjem komponent ni dober. Običajno je na površini komponente dodana mehka termična termična blazinica za spremembo faze, da se izboljša učinek odvajanja toplote.

3. Za opremo, ki uporablja prosto konvekcijsko hlajenje zraka, je najbolje, da integrirana vezja (ali druge naprave) razporedite navpično ali vodoravno.

4. Uporabite razumno zasnovo ožičenja, da dosežete odvajanje toplote. Ker ima smola v plošči slabo toplotno prevodnost, linije in luknje iz bakrene folije pa so dobri toplotni prevodniki, sta povečanje preostale stopnje bakrene folije in povečanje toplotnih lukenj glavna sredstva za odvajanje toplote.

Za oceno zmogljivosti odvajanja toplote PCB-ja je treba izračunati ekvivalentno toplotno prevodnost (devet ekv.) kompozitnega materiala, sestavljenega iz različnih materialov z različno toplotno prevodnostjo – izolacijskega substrata za PCB.

5. Naprave na isti tiskani plošči naj bodo razporejene kolikor je mogoče glede na njihovo kurilno vrednost in stopnjo odvajanja toplote. Naprave z nizko kalorično vrednostjo ali slabo toplotno odpornostjo (kot so majhni signalni tranzistorji, majhna integrirana vezja, elektrolitski kondenzatorji ipd.) je treba postaviti Najvišji pretok hladilnega zraka (na vhodu) in naprave z veliko toploto ali toplotno odpornost (kot so močnostni tranzistorji, velika integrirana vezja itd.) so nameščeni na skrajnem spodnjem delu toka hladilnega zraka.

6. V vodoravni smeri so naprave velike moči razporejene čim bližje robu tiskane plošče, da se skrajša pot prenosa toplote; v navpični smeri so naprave z visoko močjo razporejene čim bližje vrhu tiskane plošče, da se zmanjša temperatura drugih naprav, ko te naprave delujejo. Vpliv.

7. Odvajanje toplote tiskane plošče v opremi je v glavnem odvisno od pretoka zraka, zato je treba med načrtovanjem preučiti pot pretoka zraka, napravo ali tiskano vezje pa je treba razumno konfigurirati.

Ko zrak teče, se vedno nagiba k pretakanju na mestih z nizkim uporom, zato se pri konfiguriranju naprav na tiskanem vezju izogibajte puščanju velikega zračnega prostora na določenem območju. Konfiguracija več tiskanih vezij v celotnem stroju bi morala biti pozorna tudi na isti problem.

8. Temperaturno občutljivo napravo je najbolje postaviti v območje z najnižjo temperaturo (na primer na dnu naprave). Nikoli ga ne postavljajte neposredno nad grelno napravo. Najbolje je, da več naprav postavite na vodoravno ravnino.

9. Naprave z največjo porabo energije in najvišjo proizvodnjo toplote razporedite blizu najboljšega položaja za odvajanje toplote. Ne postavljajte visokogretnih naprav na vogale in obrobne robove tiskane plošče, razen če je v bližini nameščen hladilno telo.

Pri načrtovanju močnostnega upora izberite čim večjo napravo in poskrbite, da bo imela pri prilagajanju postavitve tiskane plošče dovolj prostora za odvajanje toplote.

10. Izogibajte se koncentraciji vročih točk na PCB, enakomerno porazdelite moč na ploščo PCB, kolikor je mogoče, in ohranite učinkovitost površinske temperature PCB enakomerno in dosledno.

Med postopkom načrtovanja je pogosto težko doseči strogo enakomerno porazdelitev, vendar se je treba izogibati območjem s previsoko gostoto moči, da preprečimo, da bi vroče točke vplivale na normalno delovanje celotnega vezja.

Če je mogoče, je potrebno analizirati toplotno zmogljivost tiskanega vezja. Na primer, programski modul za analizo indeksa toplotne učinkovitosti, dodan v nekateri profesionalni programski opremi za načrtovanje PCB, lahko pomaga oblikovalcem pri optimizaciji zasnove vezja.