วิธีการปรับปรุงความน่าเชื่อถือทางความร้อนของ PCB？

โดยทั่วไปการกระจายของฟอยล์ทองแดงบน PCB ซับซ้อนมากและยากที่จะสร้างแบบจำลองได้อย่างแม่นยำ ดังนั้นเมื่อสร้างแบบจำลองจึงจำเป็นต้องลดความซับซ้อนของรูปร่างการเดินสายและพยายามสร้างแบบจำลอง ANSYS ให้ใกล้เคียงกับแผงวงจรจริง ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์บนแผงวงจรยังสามารถจำลองได้ด้วยการสร้างแบบจำลองอย่างง่าย เช่น หลอด MOS แผงวงจรรวม เป็นต้น

การวิเคราะห์เชิงความร้อนในการประมวลผลเศษสามารถช่วยให้นักออกแบบสามารถกำหนดประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของส่วนประกอบได้ แผงวงจร PCB และส่วนประกอบหรือแผงวงจรจะไหม้เนื่องจากอุณหภูมิสูงหรือไม่ การวิเคราะห์เชิงความร้อนอย่างง่ายจะคำนวณเฉพาะอุณหภูมิเฉลี่ยของแผงวงจร และการวิเคราะห์เชิงซ้อนจำเป็นต้องสร้างแบบจำลองชั่วคราวสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีแผงวงจรหลายแผ่น ความถูกต้องแม่นยำของการวิเคราะห์เชิงความร้อนขึ้นอยู่กับความถูกต้องของการใช้พลังงานของส่วนประกอบโดยผู้ออกแบบแผงวงจร

ในการใช้งานหลายอย่าง น้ำหนักและขนาดทางกายภาพมีความสำคัญมาก หากการใช้พลังงานจริงของส่วนประกอบมีขนาดเล็กมาก ปัจจัยด้านความปลอดภัยของการออกแบบอาจสูงเกินไป เพื่อให้การออกแบบแผงวงจรใช้ค่าการใช้พลังงานของส่วนประกอบที่ไม่สอดคล้องกับที่เกิดขึ้นจริงหรือระมัดระวังเกินไปเป็นพื้นฐานสำหรับการวิเคราะห์เชิงความร้อน ในทางตรงกันข้าม (และจริงจังกว่านั้นในเวลาเดียวกัน) การออกแบบปัจจัยความปลอดภัยทางความร้อนต่ำเกินไป กล่าวคือ อุณหภูมิการทำงานจริงของส่วนประกอบนั้นสูงกว่าที่นักวิเคราะห์คาดการณ์ไว้ โดยทั่วไปแล้ว ปัญหาดังกล่าวจะแก้ไขได้ด้วยการเพิ่มอุปกรณ์กระจายความร้อนหรือพัดลมเพื่อทำให้แผงวงจรเย็นลง อุปกรณ์เสริมภายนอกเหล่านี้เพิ่มต้นทุนและยืดเวลาในการผลิต การเพิ่มพัดลมในการออกแบบจะทำให้ปัจจัยที่ไม่เสถียรมาสู่ความน่าเชื่อถือ ดังนั้น แผงวงจรจึงใช้วิธีการทำความเย็นแบบแอคทีฟมากกว่าแบบพาสซีฟเป็นหลัก (เช่น การพาความร้อน การนำและการแผ่รังสีตามธรรมชาติ)

การสร้างแบบจำลองแผงวงจรอย่างง่าย

ก่อนสร้างแบบจำลอง ให้วิเคราะห์อุปกรณ์ทำความร้อนหลักในแผงวงจร เช่น หลอด MOS และแผงวงจรรวม ส่วนประกอบเหล่านี้แปลงพลังงานที่สูญเสียไปส่วนใหญ่เป็นความร้อนระหว่างการทำงาน ดังนั้นจึงต้องพิจารณาอุปกรณ์เหล่านี้ในการสร้างแบบจำลอง

นอกจากนี้ควรพิจารณาฟอยล์ทองแดงที่เคลือบเป็นตัวนำบนพื้นผิวแผงวงจรด้วย พวกเขาไม่เพียง แต่นำไฟฟ้า แต่ยังนำความร้อนในการออกแบบ การนำความร้อนและพื้นที่การถ่ายเทความร้อนมีขนาดค่อนข้างใหญ่ แผงวงจรเป็นส่วนสำคัญของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ โครงสร้างประกอบด้วยพื้นผิวอีพอกซีเรซินและฟอยล์ทองแดงเคลือบเป็นตัวนำ ความหนาของพื้นผิวอีพอกซีเรซินคือ 4 มม. และความหนาของฟอยล์ทองแดงคือ 0.1 มม. ค่าการนำความร้อนของทองแดงคือ 400W / (m ℃) ในขณะที่อีพอกซีเรซินมีค่าเพียง 0.276w / (m ℃) แม้ว่าฟอยล์ทองแดงที่เพิ่มเข้ามาจะบางและละเอียดมาก แต่ก็มีผลชี้นำที่ดีต่อความร้อน ดังนั้นจึงไม่สามารถละเลยในการสร้างแบบจำลองได้