Огляд теплової надійності Друкована плата

Загалом розподіл мідної фольги на друкованих платах дуже складний і важко точно його моделювати. Тому під час моделювання необхідно спростити форму проводки та спробувати зробити модель ANSYS близькою до фактичної плати. Електронні компоненти на друкованій платі також можна імітувати шляхом спрощеного моделювання, наприклад, MOS -трубки та блоку інтегральної схеми.

1. Тепловий аналіз
Тепловий аналіз під час обробки SMT допомагає дизайнерам у визначенні електричних властивостей компонентів на друкованій платі та у визначенні того, чи вигорять компоненти чи плати через високі температури. Простий термічний аналіз розраховує лише середню температуру друкованої плати, тоді як складна модель перехідних процесів встановлюється для електронного обладнання з кількома платами. Точність термічного аналізу в кінцевому рахунку залежить від точності споживання енергії компонентів, наданої конструктором друкованих плат.
У багатьох додатках, де вага та фізичний розмір дуже важливі, якщо фактичне споживання енергії компонента дуже мало, коефіцієнт безпеки конструкції може бути надто високим, а конструкція друкованої плати може базуватися на тепловому аналізі значення потужності компонента, що не відповідає фактичному чи надто консервативне. Протилежним (і більш серйозним) є низький рівень теплової безпеки, в якому компонент фактично працює при більш високій температурі, ніж передбачав аналітик. Ця проблема зазвичай вирішується установкою радіатора або вентилятора для охолодження друкованої плати. Ці надбудови збільшують вартість та призводять до збільшення простоїв, а додавання вентиляторів до конструкції також створює нестабільність у надійності, тому для дощок використовуються активні, а не пасивні методи охолодження (такі як природна конвекція, провідність та випромінювання).
2. Спрощене моделювання монтажна плата
Перед моделюванням проаналізуйте основні нагрівальні пристрої на друкованій платі, такі як MOS -трубки та блоки інтегральної схеми, які перетворюють більшість втраченої потужності в тепло під час роботи. Тому основним моментом моделювання є ці пристрої.
Крім того, розгляньте мідну фольгу як покриття для дроту на підкладці з друкованої плати. Вони не тільки відіграють провідну роль у дизайні, але і відіграють роль у теплопровідності, її теплопровідність та площа теплопередачі є відносно великою платою, яка є невід’ємною частиною електронної схеми, її структура складається з підкладки з епоксидної смоли та мідна фольга, покрита дротом. Товщина епоксидної підкладки становить 4 мм, а товщина мідної фольги – 0.1 мм. Мідь має теплопровідність 400 Вт/(м ℃), тоді як епоксидна смола має теплопровідність лише 0.276 Вт/(м ℃). Незважаючи на те, що додана мідна фольга дуже тонка, вона має сильний провідний вплив на тепло, тому її не можна ігнорувати при моделюванні.