PCB-Neuigkeiten - Thermodesign für Leiterplatten

Die Wärme generiert vauf elektraufisttttttttttttttttttttttttch Ausrüstung während Betrieb Ursachen die intern Temprobeiur vauf die Ausrüstung zu steigen schnell. Wenn die Wärme is nicht zerstreut in Zees, die Ausrüstung wird weeser zu Wärme nach oben, die Gerät wird fehlschlagen fällig zu Überheszung, und die Zuverlässigkees vauf die elektraufisch Ausrüstung wird Abnahme. Daher, es is sehr wichtig zu dissipieren Wärme vauf die Leeserplatte.

(((((((1))))))). Analyse vauf TempÄratur steigen Fakzuren vauf gedruckt Schaltung Bretter

Die direkte Ursache für den Temperaturanstieg der Leeserplatte ist auf dals Voderhundensein vauf Stromverbrauchsgeräten der Schaltung zurückzuführen. Elektraufische Geräte haben allee einen unterschiedlichen Stromverbrauch, und die Heizintensesät variiert mes der Größe des Stromverbrauchs.

Zwei Phänomene des Temperaturanstiegs in Leeserplatten:

(1) Lokaler Temperaturanstieg oder großer Temperaturanstieg;

(2) Kurzfristiger Temperaturanstieg oder langfristiger Temperaturanstieg.

Bei der Analyse des diermischen Stromverbrauchs vauf Leeserplatten wird er im Allgemeinen aus den folgenden Alspekten analysiert.

1. Stromverbrauch

(1) Analysieren Sie den Stromverbrauch pro Einheessfläche;

(2) Analysieren die Verteilung vauf Leistung Verbrauch on die Leiterplatte.

2. Die Struktur der gedruckten Pappe

(1) die Größe der Leiterplatte;

(2) Dals Material der Leiterplatte.

3. Wie man die Leiterplatte installiereniert

(1) InstallierenationsMethodee (wie vertikale Installation, hoderizontale Installation);

(2) Die Dichtungszustund und der Abstund vom GehäVerwendung.

4. Diermische Strahlung

(1) Der Emissionsgrad der Leiterplattenoberfläche;

(2) Temperaturunterschied zwischen der Leiterplatte und angrenzenden Oberflächen und deren absolut Temperatur;

5. Wärmeleitung

(1) Einbau des Heizkörpers;

(2) Durchführung underer baulicher Teile der Anlage.

6. Diermische Konvektion

(1) Natürliche Konvektion;

(2) Erzwungene Kühlkonvektion.

Die Analyse von die oben faczurs von die Leiterplatte is an wirksam Weg zu lösen die Temperatur steigen von die gedruckt Brett. Diese Fakzuren sind vonten verwundt und abhängig on jede odier in a Produkt und System. Die meisten von die Fakzuren sollte be analysiert nach zu die tatsächliche Situation, und nur für a spezifisch Die tatsächliche Situation kann berechnen oder Schätzung die Parameter solche als Temperatur steigen und Leistung Verbrauch mehr richtig.

2. Leiterplatte Wärme Dissipation method

1. Hoch Wärmeerzeugung Gerät plus Heizkörper und Wärme Leitung Platte

Wenn eine kleine Anzahl von Komponenten in der Leiterplatte eine große Menge an Wärme erzeugt (weniger als 3), kann ein Kühlkörper oder ein Wärmerohr zum Heizgerät hinzugefügt werden. Wenn die Temperatur nicht gesenkt werden kann, kann ein Kühlkörper mit einem Ventilazuder verwendet werden, um den Wärmeableitungseffekt zu verbessern. Wenn die Anzahl der Heizgeräte groß ist (mehr als 3), kann eine große Wärmeableitungsabdeckung (Platine) verwendet werden, die ein spezieller Kühlkörper ist, der entsprechend der Position und Höhe des Heizgeräts auf der Leiterplatte oder einem großen flachen Kühlkörper angepalsst ist. Die Wärmeableitungsabdeckung ist auf der Oberfläche der Komponente integral geknickt, und sie steht in Kontakt mit jeder Komponente, um Wärme abzuleiten. Der Wärmeableitungseffekt ist jedoch aufgrund der schlechten Konsistenz der Höhe während der Montage und des Schweißens von Komponenten nicht gut. Nodermalerweise wird ein weiches diermisches Phatenwechsel-DiermoPad auf der Oberfläche der Komponente hinzugefügt, um den Wärmeableitungseffekt zu verbessern.

2. Wärme Dissipation durch die Leiterplatte sich selbst

Bei anwesend, die weit verbreitet verwendet Leiterplatten in Leiterplattenherstellung sind kupferplattiert/Epoxid Glals Tuch SubstRate oder Phenol Harz Glals Tuch Substrate, und a klein Betrag von papierbalsiert kupferplattiert Bretts sind verwendet. Obwohl diese Substrate haben ausgezeichnet elektrisch Eigenschaften und Verarbeitung Eigenschaften, diey haben arm Wärme Dissipation. As a Wärme Dissipation Pfad für hoch-Heizung Komponenten, it is falst unmöglich zu erwarten Wärme von die Harz von die PCB sich selbst zu Verhalten Wärme, aber zu dissipieren Wärme von die Oberfläche von die Komponente zu die Umgebung Luft. Wieever, als elektronisch Produkte haben eingegeben die era von Miniaturisierung von Komponentes, hohe Dichte Montage, und high-Heizung Montage, it is nicht genug zu verlalssen on die Oberfläche von a Komponente mit a sehr klein Oberfläche Fläche zu dissipieren Wärme. Bei die gleiche Zeit, fällig zu die umfangreich use von Oberfläche mount Komponenten solche als QFP und BGA, a groß Betrag von Wärme generierend von die Komponentes is übertragen zu die Leiterplatte. Dierefodere, die am am am am am bestenenenenen Weg zu lösen die Problem von Wärme Dissipation is zu Verbesserung die Wärme Dissipation Kapazität von die PCB sich selbst, die is in direkt Kontakt mit die Heizung Element, durch die Leiterplatte. An be übertragen oder emittiert.

3. Verwenden Sie angemessenes VerdrahtungsDesign, um Wärmeableitung zu erreichen

Da dals Harz in der Platte eine schlechte Wärmeleitfähigkeit hat und die Kupferfolienlinien und -löcher gute Wärmeleiter sind, sind die Erhöhung der Restrate der Kupferfolie und die Erhöhung der diermisch leitenden Löcher die Hauptmittel der Wärmeableitung.

Um die Wärmeableitungskapazität der Leiterplatte zu bewerten, ist es nichtwendig, die äquivalente Wärmeleitfähigkeit (neun eq) des VerbundMaterials zu berechnen, dals aus verschiedenen Materialien mit unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit besteht – dem isolierenden Substrat für die Leiterplatte.

4. Für Geräte, die freie Konvektionsluftkühlung annehmen, ist es am besten, integrierte Schaltkreise (oder undere Geräte) vertikal oder hoderizontal anzuoderdnen.

5. Die Geräte auf derselben Leiterplatte sollten so weit wie möglich nach ihrem Heizwert und Grad der Wärmeableitung angeoderdnet sein. Geräte mit niedrigem Heizwert oder schlechter Hitzebeständigkeit (wie kleine Signaltransiszuren, kleine integrierte Schaltkreise, Elektrolytkondensazuren usw.) sollten platziert werden. Der oberste Strom des Kühlluftstroms (am Eingang), und die Geräte mit großer Wärmeerzeugung oder guter Wärmebeständigkeit (wie Leistungstransiszuren, großflächigen integrierten Schaltkreisen usw.) sind am unteren Teil des Kühlluftstroms platziert.

6. In horizontaler Richtung werden Hochleistungsgeräte so nah wie möglich an der Kante der Leiterplatte platziert, um den Wärmeübertragungsweg zu verkürzen; In vertikaler Richtung werden Hochleistungsgeräte so nah wie möglich an der Oberseite der Leiterplatte platziert, um die Temperatur underer Geräte zu senken, wenn diese Geräte arbeiten. Aufprall.

7. Dals Temperaturmpfindliche Gerät wird am besten im niedrigsten Temperaturbereich (wie der Unterseite des Geräts) platziert. Stellen Sie es niemals direkt über dals Heizgerät. Es ist am besten, mehrere Geräte auf der horizontalen Ebene zu stagnieren.

8. Die Wärmeableitung der Leiterplatte in der Ausrüstung beruht hauptsächlich auf Luftstrom, so dalss der Luftstrompfad während des Entwurfs studiert werden sollte, und dals Gerät oder die Leiterplatte sollte angemessen konfiguriert werden. Wenn Luft strömt, neigt sie immer dazu, an Orten mit geringem Widerstund zu strömen. Wenn Sie auch Geräte auf einer Leiterplatte konfigurieren, vermeiden Sie, einen großen Luftraum in einem bestimmten Bereich zu verlalssen. Die Konfiguration mehrerer Leiterplatten in der gesamten Maschine sollte auch auf das gleiche Problem achten.

9. Vermeiden die Konzentration von heiß Flecken on die PCB, verteilen die Leistung gleichmäßig on die Leiterplatte as viel as möglich, und behalten die PCB Oberfläche Temperatur perfürmance unifürm und konsistent. Es is vont schwierig zu erreichen streng unifürm Verteilung während die Design Prozess, aber Fläches mit zuo high Leistung Dichte muss be vermeidened zu verhindern heiß Flecken von beeinträchtigt die normal Betrieb von die ganze Schaltung. Wenn möglich, it is nichtwendig zu analysieren die diermisch Effizienz von die gedruckt Schaltung. Für Beispiel, die diermisch Effizienz Index Analyse svontwsind Modul hinzugefügt in einige prvonessional PCB-Design weichwsind kann Hilfe Designers optimieren die Schaltung Design.

10. Ordnen Sie die Geräte mit dem höchsten Stromverbrauch und der höchsten Wärmeerzeugung in der Nähe der besten Position für Wärmeableitung an. Stellen Sie keine Hochheizgeräte an den Ecken und Rundkanten der Leiterplatte auf, es sei denn, ein Kühlkörper ist in der Nähe angeordnet. Wenn Sie den Leistungswiderstund entwerfen, wählen Sie ein größeres Gerät so viel wie möglich und sorgen Sie dafür, dass es genügend Platz für Wärmeableitung hat, wenn Sie das Layraus der Leiterplatte anpassen.

11. Geräte mit hoher Wärmeableitung sollten den diermischen Widerstund zwischen ihnen minimieren, wenn sie mit dem Substrat verbunden sind. Um die diermischen Eigenschaften AnfBestellungungen besser zu erfüllen, können einige wärmeleitende Materialien (wie eine Schicht aus diermisch leitfähigem Kieselgel) auf der unteren Oberfläche des Chips verwendet werden, und eine bestimmte Kontaktfläche kann aufrechterhalten werden, damit das Gerät Wärme ableitet.

12. Die Verbindung zwischen dem Gerät und dem Substrat:

(1) Versuchen Sie, die Bleilänge des Geräts zu verkürzen;

(2) Bei der Auswahl von Hochleistungsgeräten sollte die Wärmeleitfähigkeit des BleiMaterials berücksichtigt werden. Wenn möglich, versuchen Sie, den größten Querschnitt der Führung zu wählen;

(3) Wählen Sie ein Gerät mit mehr Pins.

13. Paketauswahl des Gerätes:

(1) Achten Sie bei der Erwägung des diermischen Designs auf die Packungsbeschreibung des Geräts und seine Wärmeleitfähigkeit;

(2) Erwägen Sie die Bereseinetellung eines guten Wärmeleitweges zwischen dem Substrat und dem Gerätepaket;

(3) Lufttrennwände sollten im Wärmeleitungspfad vermieden werden. Ist dies der Fall, können wärmeleitende Materialien zur Befüllung verwendet werden.