Elektronik ekipman için, çalışma sırasında belirli bir miktarda ısı üretilir, böylece ekipmanın iç sıcaklığı hızla yükselir. Isı zamanında dağılmazsa, ekipman ısınmaya devam edecek ve aşırı ısınma nedeniyle cihaz arızalanacaktır. Elektronik ekipman Performansının güvenilirliği düşecektir.

Bu nedenle, üzerinde iyi bir ısı yayma işlemi yapmak çok önemlidir. devre kartı. PCB devre kartının ısı dağılımı çok önemli bir bağlantıdır, bu yüzden PCB devre kartının ısı dağıtma tekniği nedir, aşağıda birlikte tartışalım.

1. PCB kartı üzerinden ısı dağılımı Şu anda yaygın olarak kullanılan PCB kartları, bakır kaplı/epoksi cam kumaş alt tabakalar veya fenolik reçine cam kumaş alt tabakalardır ve az miktarda kağıt bazlı bakır kaplı panolar kullanılmaktadır.

Bu substratlar mükemmel elektriksel özelliklere ve işleme özelliklerine sahip olmalarına rağmen, zayıf ısı dağılımına sahiptirler. Yüksek ısınan bileşenler için bir ısı yayma yolu olarak, PCB reçinesinden ısı iletmesini beklemek, ancak ısıyı bileşenin yüzeyinden çevreleyen havaya dağıtmak neredeyse imkansızdır.

Bununla birlikte, elektronik ürünler bileşenlerin minyatürleştirilmesi, yüksek yoğunluklu montaj ve yüksek ısıtmalı montaj çağına girdiğinden, ısıyı dağıtmak için çok küçük bir yüzey alanına sahip bir bileşenin yüzeyine güvenmek yeterli değildir.

Aynı zamanda, QFP ve BGA gibi yüzeye monte bileşenlerin yaygın kullanımı nedeniyle, bileşenler tarafından üretilen ısı, büyük miktarda PCB kartına aktarılır. Bu nedenle, ısı dağılımını çözmenin en iyi yolu, ısıtma elemanı ile doğrudan temas halinde olan PCB’nin kendisinin ısı dağıtma kapasitesini iyileştirmektir. İletilecek veya yayılacak.

Geniş alanlı güç kaynağı ile ısı yayan bakır folyo ve bakır folyo ekleyin

Termal yoluyla

IC’nin arkasındaki bakırın maruz kalması, bakır yüzey ile hava arasındaki termal direnci azaltır

PCB düzeni

a. Isıya duyarlı cihazı soğuk rüzgar alanına yerleştirin.

B. Sıcaklık algılama cihazını en sıcak konuma yerleştirin.

C. Aynı baskılı kart üzerindeki cihazlar, mümkün olduğunca kalorifik değerlerine ve ısı yayma derecelerine göre düzenlenmelidir. Isıl değeri düşük veya ısı direnci düşük cihazlar (küçük sinyal transistörleri, küçük ölçekli entegre devreler, elektrolitik kapasitörler vb.) üretim veya iyi ısı direnci (güç transistörleri, büyük ölçekli entegre devreler vb. gibi) soğutma hava akışının en alt kısmına yerleştirilir.

NS. Yatay yönde, yüksek güçlü cihazlar, ısı transfer yolunu kısaltmak için baskılı kartın kenarına mümkün olduğunca yakın yerleştirilir; dikey yönde, yüksek güçlü cihazlar, bu cihazlar çalışırken diğer cihazların sıcaklığını azaltmak için baskılı kartın üst kısmına mümkün olduğunca yakın yerleştirilir.

e. Ekipmandaki baskılı kartın ısı dağılımı esas olarak hava akışına bağlıdır, bu nedenle tasarım sırasında hava akış yolu incelenmeli ve cihaz veya baskılı devre kartı makul şekilde yapılandırılmalıdır. Hava akarken, her zaman düşük dirençli yerlerde akma eğilimindedir, bu nedenle cihazları bir baskılı devre kartı üzerinde yapılandırırken, belirli bir alanda geniş bir hava sahası bırakmaktan kaçının. Tüm makinede birden fazla baskılı devre kartının konfigürasyonu da aynı soruna dikkat etmelidir.

F. Sıcaklığa duyarlı cihaz en iyi şekilde en düşük sıcaklık alanına (cihazın altı gibi) yerleştirilir. Asla doğrudan ısıtma cihazının üzerine koymayın. Yatay düzlemde birden fazla cihazı kademelendirmek en iyisidir.

G. En yüksek güç tüketimine ve en yüksek ısı üretimine sahip cihazları, ısı dağılımı için en iyi konuma yakın bir yere yerleştirin. Yanına bir ısı emici yerleştirilmediği sürece, yüksek ısıtma aygıtlarını basılı kartın köşelerine ve çevresel kenarlarına yerleştirmeyin. Güç direncini tasarlarken, mümkün olduğunca büyük bir cihaz seçin ve basılı kartın düzenini ayarlarken ısı dağılımı için yeterli alana sahip olmasını sağlayın.

H. Önerilen bileşen aralığı:

PCB için ısıyı dağıtmanın 10 pratik yolu

PCB için ısıyı dağıtmanın 10 pratik yolu

2. Yüksek ısı üreten bileşenler artı radyatörler ve ısı ileten plakalar. PCB’deki birkaç bileşen büyük miktarda ısı ürettiğinde (3’ten az), ısı üreten bileşenlere bir ısı emici veya ısı borusu eklenebilir. Sıcaklık düşürülemediğinde, ısı dağılımı etkisini arttırmak için fanlı bir radyatör kullanılabilir.

Isıtma cihazlarının sayısı büyük olduğunda (3’ten fazla), PCB veya büyük bir daire üzerindeki ısıtma cihazının konumuna ve yüksekliğine göre özelleştirilmiş özel bir ısı emici olan büyük bir ısı yayma kapağı (pano) kullanılabilir. ısı emici Farklı bileşen yükseklik konumlarını kesin.

Isı yayma kapağı, bileşenin yüzeyinde bütünleşik olarak bükülür ve ısıyı dağıtmak için her bir bileşenle temas halindedir. Bununla birlikte, bileşenlerin montajı ve kaynağı sırasında yüksekliğin zayıf tutarlılığı nedeniyle ısı yayma etkisi iyi değildir. Genellikle, ısı dağıtma etkisini iyileştirmek için bileşenin yüzeyine yumuşak bir termal faz değişim termal pedi eklenir.

3. Serbest konveksiyonlu hava soğutmasını benimseyen ekipman için, entegre devreleri (veya diğer cihazları) dikey veya yatay olarak düzenlemek en iyisidir.

4. Isı dağılımını gerçekleştirmek için makul kablolama tasarımı kullanın. Plakadaki reçinenin ısıl iletkenliği zayıf olduğundan ve bakır folyo hatları ve delikleri iyi ısı iletkenleri olduğundan, kalan bakır folyo oranını artırmak ve termal delikleri artırmak, ısı dağılımının ana yoludur.

PCB’nin ısı yayma kapasitesini değerlendirmek için, farklı ısıl iletkenliğe sahip çeşitli malzemelerden oluşan kompozit malzemenin eşdeğer ısıl iletkenliğini (dokuz eq) hesaplamak gereklidir – PCB için yalıtkan substrat.

5. Aynı baskılı kart üzerindeki cihazlar, mümkün olduğunca kalorifik değerlerine ve ısı yayma derecelerine göre düzenlenmelidir. Isıl değeri düşük veya ısı direnci düşük cihazlar (küçük sinyal transistörleri, küçük ölçekli entegre devreler, elektrolitik kapasitörler vb.) veya ısı direnci (güç transistörleri, büyük ölçekli entegre devreler vb.) soğutma hava akışının en alt kısmına yerleştirilir.

6. Yatay yönde, yüksek güçlü cihazlar, ısı transfer yolunu kısaltmak için baskılı kartın kenarına mümkün olduğunca yakın düzenlenir; dikey yönde, yüksek güçlü cihazlar, bu cihazlar çalışırken diğer cihazların sıcaklığını azaltmak için basılı kartın üstüne mümkün olduğunca yakın düzenlenir. Darbe.

7. Ekipmandaki baskılı kartın ısı dağılımı esas olarak hava akışına bağlıdır, bu nedenle tasarım sırasında hava akış yolu incelenmeli ve cihaz veya baskılı devre kartı makul şekilde yapılandırılmalıdır.

Hava akarken, her zaman düşük dirençli yerlerde akma eğilimindedir, bu nedenle cihazları bir baskılı devre kartı üzerinde yapılandırırken, belirli bir alanda geniş bir hava sahası bırakmaktan kaçının. Tüm makinedeki çoklu baskılı devre kartlarının konfigürasyonu da aynı soruna dikkat etmelidir.

8. Sıcaklığa duyarlı cihaz en iyi şekilde en düşük sıcaklık alanına (cihazın altı gibi) yerleştirilir. Asla doğrudan ısıtma cihazının üzerine koymayın. Yatay düzlemde birden fazla cihazı kademelendirmek en iyisidir.

9. En yüksek güç tüketimine ve en yüksek ısı üretimine sahip cihazları, ısı dağılımı için en iyi konuma yakın bir yere yerleştirin. Yanına bir ısı emici yerleştirilmediği sürece, yüksek ısıtma aygıtlarını basılı kartın köşelerine ve çevresel kenarlarına yerleştirmeyin.

Güç direncini tasarlarken, mümkün olduğunca büyük bir cihaz seçin ve basılı kartın düzenini ayarlarken ısı dağılımı için yeterli alana sahip olmasını sağlayın.

10. PCB üzerinde sıcak noktaların yoğunlaşmasından kaçının, gücü mümkün olduğunca PCB kartına eşit olarak dağıtın ve PCB yüzey sıcaklığı performansını tek tip ve tutarlı tutun.

Tasarım sürecinde katı bir düzgün dağılım elde etmek genellikle zordur, ancak sıcak noktaların tüm devrenin normal çalışmasını etkilemesini önlemek için çok yüksek güç yoğunluğuna sahip alanlardan kaçınılmalıdır.

Mümkünse, baskılı devrenin termal performansını analiz etmek gerekir. Örneğin, bazı profesyonel PCB tasarım yazılımlarına eklenen termal performans indeks analiz yazılımı modülü, tasarımcıların devre tasarımını optimize etmesine yardımcı olabilir.