Tinjauan reliabiliti termal tina PCB

Sacara umum, distribusi foil tambaga dina papan PCB rumit pisan sareng sesah pikeun dimodelkeun sacara akurat. Ku alatan éta, perlu disederhanakeun bentuk kabel nalika modél, sareng cobi damel modél ANSYS caket kana papan sirkuit anu saleresna. Komponén éléktronik dina papan sirkuit ogé tiasa disimulasikeun ku modél anu saderhana, sapertos tabung MOS sareng blok sirkuit terintegrasi.

1. Analisis termal
Analisis termal nalika ngolah SMT ngabantosan désainer dina nangtukeun sipat listrik komponén dina PCB sareng dina nangtoskeun naha komponén atanapi papan sirkuit bakal kaduruk kusabab suhu anu luhur. Analisis termal anu saderhana ngan ukur ngitung suhu rata-rata papan sirkuit, sedengkeun modél sementara anu rumit diadegkeun pikeun alat-alat éléktronik anu ngagaduhan sababaraha circuit board. Akurasi analisis termal pamustunganana gumantung kana akurasi konsumsi kakuatan komponén anu disayogikeun ku desainer papan sirkuit.
Dina seueur aplikasi dimana beurat sareng ukuran fisik penting pisan, upami konsumsi kakuatan saleresna komponénna leutik pisan, faktor kaamanan desainna tiasa teuing, sareng desain papan sirkuit tiasa didasarkeun kana analisa termal tina nilai kakuatan komponén anu teu saluyu sareng anu aktual atanapi teuing konservatif. Sabalikna (sareng langkung serius) mangrupikeun desain kaamanan termal anu handap, anu komponénna saleresna ngalir dina suhu anu langkung luhur tibatan analis anu diramalkeun. Masalah ieu biasana direngsekeun ku cara masang radiator atanapi kipas pikeun mendingan papan sirkuit. Alat tambihan ieu nambihan biaya sareng ngarah kana ningkatna downtime, sareng tambahan penggemar kana desain ogé nyababkeun henteu stabilitas reliabilitas, janten aktif tibatan metode pendinginan pasip (sapertos konveksi alami, konduksi, sareng radiasi) dianggo pikeun papan.
2. Modél anu disederhanakeun tina circuit board
Sateuacan dimodelkeun, analisa alat pemanasan utama dina papan sirkuit, sapertos tabung MOS sareng blok sirkuit terintegrasi, anu ngarobih seuseueurna kakuatan anu leungit kana panas nalika dioperasikeun. Ku alatan éta, tinimbangan utama pikeun modél nyaéta alat-alat ieu.
Salaku tambahan, anggap foil tambaga salaku palapis kawat dina PCB substrat. Aranjeunna henteu ngan ukur ngagaduhan peran konduktor dina desain, tapi ogé maénkeun peran dina konduksi panas, konduktivitas termalna sareng area mindahkeun panasna nyaéta papan sirkuit anu kawilang ageung mangrupikeun bagian anu teu diperyogikeun tina sirkuit éléktronik, strukturna diwangun ku substrat résin epoxy sareng foil tambaga dilapis salaku kawat. Kandel substrat epoxy nyaéta 4mm, sareng kandel foil tambaga 0.1mm. Tambaga ngagaduhan konduktivitas termal 400W / (m ℃), sedengkeun epoxy ngagaduhan konduktivitas termal ngan 0.276W / (m ℃). Sanaos tambaga foil tambihan anu ipis pisan, éta ngagaduhan pangaruh anu kuat kana panas, janten teu tiasa diémutan dina modél.