Tio praktiska sätt att avleda värme för PCB

För elektronisk utrustning genereras en viss mängd värme under drift, så att utrustningens inre temperatur stiger snabbt. Om värmen inte försvinner i tid kommer utrustningen att fortsätta att värmas upp och enheten kommer att misslyckas på grund av överhettning. Den elektroniska utrustningens tillförlitlighet Prestanda kommer att minska.

Därför är det mycket viktigt att utföra en bra värmeavledningsbehandling på Kretskortet. Värmeavledning av PCB-kretskortet är en mycket viktig länk, så vad är värmeavledningstekniken för PCB-kretskortet, låt oss diskutera det tillsammans nedan.

ipcb

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.

Även om dessa substrat har utmärkta elektriska egenskaper och bearbetningsegenskaper, har de dålig värmeavledning. Som en värmeavledningsväg för högvärmande komponenter är det nästan omöjligt att förvänta sig att värme från hartset i själva PCB:n leder värme, utan att värmen avleds från komponentens yta till den omgivande luften.

Men eftersom elektroniska produkter har gått in i en era av miniatyrisering av komponenter, högdensitetsmontering och högvärmemontering, räcker det inte att lita på ytan på en komponent med en mycket liten yta för att avleda värme.

Samtidigt, på grund av den omfattande användningen av ytmonterade komponenter som QFP och BGA, överförs värmen som genereras av komponenterna till PCB-kortet i en stor mängd. Därför är det bästa sättet att lösa värmeavledningen att förbättra värmeavledningskapaciteten hos själva PCB:et som är i direkt kontakt med värmeelementet. Ska sändas eller sändas.

Lägg till värmeavledande kopparfolie och kopparfolie med stor strömförsörjning

Termisk via

Exponering av koppar på baksidan av IC minskar det termiska motståndet mellan kopparhuden och luften

PCB-layout

a. Placera den värmekänsliga enheten i det kalla vindområdet.

b. Placera temperaturdetekteringsanordningen i det hetaste läget.

c. Apparaterna på samma tryckta tavla bör så långt det är möjligt anordnas efter deras värmevärde och grad av värmeavledning. Enheter med lågt värmevärde eller dålig värmebeständighet (såsom små signaltransistorer, småskaliga integrerade kretsar, elektrolytkondensatorer etc.) bör placeras Det översta flödet av kylluftflödet (vid ingången), och enheterna med stor värme generering eller god värmebeständighet (såsom effekttransistorer, storskaliga integrerade kretsar etc.) placeras i den lägsta delen av kylluftflödet.

d. I den horisontella riktningen placeras högeffektsenheter så nära kanten av den tryckta kortet som möjligt för att förkorta värmeöverföringsvägen; i vertikal riktning placeras högeffektsenheter så nära toppen av den tryckta kortet som möjligt för att minska temperaturen på andra enheter när dessa enheter fungerar Impact.

e. Värmeavledningen av det tryckta kortet i utrustningen beror huvudsakligen på luftflödet, så luftflödesvägen bör studeras under konstruktionen, och enheten eller kretskortet bör vara rimligt konfigurerat. När luft strömmar tenderar den alltid att flöda på platser med lågt motstånd, så när du konfigurerar enheter på ett kretskort, undvik att lämna ett stort luftrum i ett visst område. Konfigurationen av flera tryckta kretskort i hela maskinen bör också uppmärksamma samma problem.

f. Den temperaturkänsliga enheten är bäst placerad i området med lägsta temperatur (t.ex. enhetens undersida). Placera den aldrig direkt ovanför värmeanordningen. Det är bäst att förskjuta flera enheter på det horisontella planet.

g. Ordna enheterna med den högsta strömförbrukningen och den högsta värmegenereringen nära den bästa positionen för värmeavledning. Placera inte högvärmeanordningar på den tryckta kortets hörn och perifera kanter, såvida inte en kylfläns är anordnad nära den. När du designar strömmotståndet, välj en större enhet så mycket som möjligt och se till att den har tillräckligt med utrymme för värmeavledning när du justerar layouten på det tryckta kortet.

h. Föreslagna komponentavstånd:

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.

När antalet värmeenheter är stort (mer än 3), kan ett stort värmeavledningsskydd (kort) användas, vilket är en speciell kylfläns anpassad efter positionen och höjden av värmeenheten på PCB eller en stor lägenhet kylfläns Skär ut olika komponenthöjdspositioner.

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. För utrustning som använder fri konvektionsluftkylning är det bäst att arrangera integrerade kretsar (eller andra enheter) vertikalt eller horisontellt.

4. Använd rimlig ledningsdesign för att uppnå värmeavledning. Eftersom hartset i plattan har dålig värmeledningsförmåga, och kopparfolielinjerna och hålen är bra värmeledare, är ökningen av den återstående andelen kopparfolie och ökningen av värmehålen det främsta sättet för värmeavledning.

För att utvärdera kretskortets värmeavledningsförmåga är det nödvändigt att beräkna den ekvivalenta värmeledningsförmågan (nio ekv) för kompositmaterialet som består av olika material med olika värmeledningsförmåga – det isolerande substratet för kretskortet.

5. Apparaterna på samma tryckta tavla bör så långt det är möjligt anordnas efter deras värmevärde och grad av värmeavledning. Enheter med lågt värmevärde eller dålig värmebeständighet (såsom små signaltransistorer, småskaliga integrerade kretsar, elektrolytkondensatorer etc.) bör placeras Det översta flödet av kylluftflödet (vid ingången), och enheterna med stor värme eller värmemotstånd (såsom effekttransistorer, storskaliga integrerade kretsar etc.) placeras i den lägsta delen av kylluftflödet.

6. I den horisontella riktningen är högeffektsanordningar anordnade så nära kanten av kortet som möjligt för att förkorta värmeöverföringsvägen; i vertikal riktning är högeffektsenheter anordnade så nära toppen av den tryckta kortet som möjligt för att minska temperaturen på andra enheter när dessa enheter fungerar. Påverkan.

7. Värmeavledningen av det tryckta kortet i utrustningen beror huvudsakligen på luftflödet, så luftflödesvägen bör studeras under konstruktionen, och enheten eller kretskortet bör vara rimligt konfigurerat.

När luft flödar tenderar den alltid att flöda på platser med lågt motstånd, så när du konfigurerar enheter på ett kretskort, undvik att lämna ett stort luftrum i ett visst område. Konfigurationen av flera tryckta kretskort i hela maskinen bör också uppmärksamma samma problem.

8. Den temperaturkänsliga enheten placeras bäst i området med lägsta temperatur (t.ex. enhetens undersida). Placera den aldrig direkt ovanför värmeanordningen. Det är bäst att förskjuta flera enheter på det horisontella planet.

9. Ordna enheterna med den högsta strömförbrukningen och den högsta värmegenereringen nära det bästa läget för värmeavledning. Placera inte högvärmeanordningar på den tryckta kortets hörn och perifera kanter, såvida inte en kylfläns är anordnad nära den.

När du designar strömmotståndet, välj en större enhet så mycket som möjligt och se till att den har tillräckligt med utrymme för värmeavledning när du justerar layouten på det tryckta kortet.

10. Undvik koncentrationen av heta fläckar på kretskortet, fördela strömmen jämnt på kretskortet så mycket som möjligt och håll kretskortets yttemperatur prestanda enhetlig och konsekvent.

Det är ofta svårt att uppnå strikt enhetlig fördelning under designprocessen, men områden med för hög effekttäthet måste undvikas för att förhindra att hot spots påverkar den normala driften av hela kretsen.

Om möjligt är det nödvändigt att analysera den tryckta kretsens termiska prestanda. Till exempel kan mjukvarumodulen för analys av termiska prestandaindex som läggs till i vissa professionella PCB-designprogram hjälpa designers att optimera kretsdesignen.