如何提高PCB的热可靠性?

如何提高热可靠性 印刷电路板?

一般来说,铜箔的分布 PCB 非常复杂,难以准确建模。 因此,建模时需要简化布线形状,尽量使ANSYS模型接近实际电路板。 电路板上的电子元件也可以通过简化建模进行仿真,如MOS管、集成电路块等。


芯片加工中的热分析可以帮助设计人员确定组件的电气性能 PCB电路板 以及元器件或电路板是否会因高温而烧坏。 简单的热分析只计算电路板的平均温度,复杂的需要为具有多个电路板的电子设备建立瞬态模型。 热分析的准确性最终取决于电路板设计人员提供的组件功耗的准确性。

在许多应用中,重量和物理尺寸非常重要。 如果元件的实际功耗很小,可能是设计的安全系数太高,以至于电路板设计采用与实际不符或过于保守的元件功耗值作为热分析的依据。 相反(同时更严重),热安全系数设计过低,即元件的实际运行温度高于分析师的预测。 此类问题一般通过增加散热装置或风扇来冷却电路板来解决。 这些外部附件增加了成本并延长了制造时间。 在设计中增加风扇也会给可靠性带来不稳定因素。 因此,电路板主要采用主动而非被动冷却方式(如自然对流、传导和辐射)。

简化的电路板建模

建模前先分析电路板中的主要发热器件,如MOS管、集成电路块等。 这些组件在运行期间将大部分损失的功率转化为热量。 因此,在建模时需要考虑这些设备。

此外,还应考虑在电路板基板上涂覆作为导体的铜箔。 它们不仅可以导电,而且在设计中还可以导热。 它们的导热系数和传热面积都比较大。 电路板是电子电路中不可缺少的一部分。 其结构由环氧树脂基板和包覆铜箔作为导体组成。 环氧树脂基板厚度为4mm,铜箔厚度为0.1mm。 铜的导热系数为400W/(m℃),而环氧树脂的导热系数仅为0.276w/(m℃)。 添加的铜箔虽然很薄很细,但对热量有很强的引导作用,所以在造型上也不能忽视。