Leiterplattentechnisch - PCB-Design zur Analyse von Laserblitz in der Fertigung

PCB-Design for analysis of laser flash in manufacturing
In the process of manufacturing and operation, Eines der größten Probleme oder Bedrohungen für Leiterplatten ist Hitze. Ironischerweise, Wärme ist ein integraler Bestandteil des Herstellungsprozesses, insbesondere während des Montageprozesses, bei dem Bauteile auf die Platine gelötet werden. In der Tat, für die Oberflächenmontage, Ein Reflow-Ofen wird verwendet, und die Leiterplatte muss eine beträchtliche Zeitspanne aushalten.

Die Bewertung der Temperatur, die das Board aushält, ist ein Aspekt der guten PCB-Design. Es erfordert ein Verständnis der Verteilung der Wärme und der Temperaturänderung der Platine oder der thermischen Diffusivität. Dieser Parameter hängt hauptsächlich vom Material der Leiterplatte und seine Dicke, and is usually determined by applying laser flash analysis (LFA). Nach einer ersten eindeutigen Definition der zu bestimmenden thermischen Diffusivität, Schauen wir uns an, wie man LSA für PCB herstellt. Dann, Wir werden bereit sein, einen Weg vorzuschlagen, dieses thermische Management in den Designprozess zu integrieren.

Verstehen Sie die thermische Diffusivität von PCBA

Sofern es sich nicht um Hochleistungs-Leiterplatten handelt, ist Wärmemanagement in der Regel keine wichtige Überlegung, da Wärmeableitung oder Wärmeableitung auf Hochleistungs-Leiterplatten kritisch ist. Das ist in der Tat sehr wichtig. Es ist jedoch nur ein Aspekt eines guten Wärmemanagements. Um einen besseren und umfassenderen Überblick zu erhalten, kann es hilfreich sein, einige Begriffe zu definieren.

Thermomanagement-Begriffe für Leiterplatten:

Wärmeableitung

Wärmeableitung ist der Prozess, überschüssige Wärme von der Leiterplatte zu entfernen. Es gibt viele Technologien, um dieses Ziel zu erreichen. Einschließlich der Verwendung von Hochleistungskomponenten des Heizkörpers und geografisch überlegenen Wärmeableitungslöchern. Wärmeableitung ist das Hauptproblem der Wärmeableitung während des Betriebs.

Wärmeverteilung

Für die Leiterplattenmontage muss die Temperatur der Leiterplatte erhöht werden. Wird bleifreies Lot verwendet, können diese Temperaturen etwa 250°C (482ºF) betragen. Im Gegensatz zu PCB-Operationen (Ziel ist es, überschüssige Wärme so schnell wie möglich zu entfernen), ist die Gewährleistung einer gleichmäßigen Wärmeverteilung während des Herstellungsprozesses das Ziel, hochwertige Lötstellen zu erhalten.

Thermische Diffusivität

Sofern nicht künstlich erzwungen oder gepumpt, wird Wärme immer von einer höheren Temperatur auf eine niedrigere Temperatur übertragen. Die thermische Diffusivität ist die Geschwindigkeit, mit der dieser Transfer auf der Leiterplatte erfolgt.

Aus diesen Definitionen können wir sehen, dass die thermische Diffusivität ein wichtiger Parameter für die Ableitung während des Betriebs und während der Herstellung ist. Lassen Sie uns nun sehen, wie Sie diesen Parameter für die Herstellung bestimmen.

Laser Flash Analyse für die Leiterplattenherstellung?

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Laser Flash Analysis (LFA) Ausrüstung

In der obigen Abbildung wird ein Beispiel für ein Gerät gezeigt, das zur Durchführung von LFA verwendet wird. Das Beispiel in der Abbildung stellt ein Blatt dar. Der Test wird in der Regel in einer geschlossenen Maschine durchgeführt und die Ergebnisse werden durch Software analysiert. Der Parameter, der von Interesse ist, ist die thermische Diffusivität, die mit der folgenden Formel bestimmt werden kann:

(1) α K / (⍴c p)

α ist die thermische Diffusivität

k ist die Wärmeleitfähigkeit,

"ist die Materialdichte,

c p ist die spezifische Wärmekapazität.

Alle Variablen der Gleichung. (1) Es hängt mit der Temperatur zusammen. Dies ermöglicht die Bestimmung der Änderung, wenn die Temperatur steigt. Mit diesen Daten können Sie eine genaue thermische Analyse für Ihr Design erzielen und so ein effektives Wärmemanagement erzielen.

Analyse und Design von Laser Flash in PCBA Herstellung

The results of the LSA can be used to ensure that the selected board material and Leiterplattenlayout für Ihren Fertigungsprozess optimiert. Darüber hinaus, Der Celsius Thermal Solver von Cadence kann verwendet werden, um integrierte thermische Managementstrategien einschließlich elektrischer und thermischer Co-Simulation abzuschließen.

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