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Diseño electrónico

Diseño electrónico - Habilidades de enfriamiento de placas de circuito impreso

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Diseño electrónico - Habilidades de enfriamiento de placas de circuito impreso

Habilidades de enfriamiento de placas de circuito impreso

2021-10-16
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Author:ipcber

Es muy importante disipar el calor de la placa de circuito impreso. El calor generado por el dispositivo electrónico hace que la temperatura interior del dispositivo aumente rápidamente. Si el calor no se disipa a tiempo, el Equipo seguirá calentándose, el equipo fallará debido al sobrecalentamiento y la fiabilidad del equipo electrónico disminuirá. El factor de aumento de la temperatura de la placa de circuito impreso analiza la razón directa del aumento de la temperatura de la placa de circuito impreso debido a la existencia de dispositivos de consumo de energía del circuito, los dispositivos electrónicos tienen diferentes grados de consumo de energía, y la intensidad de calentamiento varía con el consumo de energía. Dos fenómenos de aumento de temperatura en la placa de circuito impreso: (1) aumento de temperatura local o aumento de temperatura a gran escala; (2) aumento de la temperatura a corto plazo o aumento de la temperatura a largo plazo. Al analizar el tiempo de trabajo térmico de los pcb, generalmente se analiza desde los siguientes aspectos.

Tablero de PCB

1. consumo de electricidad (1) análisis del consumo de electricidad por unidad de superficie; (2) analizar la distribución del consumo de energía de la placa de circuito impreso. Estructura de la placa de circuito impreso (1) tamaño de la placa de circuito impreso; (2) materiales de placas de circuito impreso. Método de instalación de la placa de circuito impreso (1) método de instalación (como instalación vertical, instalación horizontal); (2) condiciones de sellado y distancia de la carcasa. Radiación térmica (1) tasa de emisión de la superficie de la placa de circuito impreso; (2) la diferencia de temperatura entre la placa de circuito impreso y la superficie adyacente y su temperatura; 5. conducción térmica (1) instalación de radiadores; (2) conducción de otras estructuras de montaje. 6. Convección térmica (1) convección natural; (2) convección de enfriamiento forzado. el análisis de los factores anteriores desde el PCB es una forma efectiva de resolver el aumento de temperatura de la placa de impresión. Por lo general, en un producto y sistema, estos factores están interrelacionados e interdependientes. La mayoría de los factores deben analizarse en función de la situación real, y solo en casos específicos se pueden calcular o estimar correctamente parámetros como el aumento de temperatura y el consumo de energía.

En segundo lugar, el método de disipación de calor de la placa de circuito impreso 2.1 equipos de alta calefacción más radiadores y placas térmicas pueden agregar radiadores o tubos de calor a los equipos de calefacción cuando unos pocos equipos en el PCB producen una gran cantidad de calor (menos de 3). Cuando la temperatura no se puede bajar, se puede utilizar un disipador de calor con ventilador para mejorar la disipación de calor. Efecto Cuando el número de dispositivos de calefacción es grande (más de 3), se pueden utilizar grandes tapas de disipación de calor (placas), que son radiadores especiales o grandes radiadores planos personalizados en función de la posición y altura del dispositivo de calefacción en el pcb. Cortar los niveles alto y bajo de diferentes componentes. Fije la tapa de disipación de calor en su conjunto en la superficie del componente y Póngase en contacto con cada componente para disipar el calor. Sin embargo, debido a la mala consistencia de los componentes durante el montaje y la soldadura, el efecto de disipación de calor no es bueno. Por lo general, se añade una almohadilla térmica de cambio de fase térmica suave a la superficie del elemento para mejorar la disipación de calor. 2.2 se disipa el calor a través del propio pcb. en la actualidad, las placas de PCB ampliamente utilizadas son sustratos de tela de vidrio recubiertos de cobre / epoxidado o sustratos de tela de vidrio de resina novolak, y también hay una pequeña cantidad de placas de cobre recubiertas de papel. Aunque estos sustratos tienen excelentes propiedades eléctricas y propiedades de procesamiento, su disipación de calor es pobre. Como ruta de disipación de calor de los elementos de alto calor, es casi imposible esperar que el calor se transmita por la resina del propio pcb, sino que emita calor de la superficie del elemento al aire circundante. Sin embargo, a medida que los productos electrónicos entran en la era de la miniaturización de los componentes, la instalación de alta densidad y el montaje de alta fiebre, no es suficiente confiar únicamente en la disipación de calor de la superficie de los componentes con una superficie muy pequeña. Al mismo tiempo, debido al uso a gran escala de componentes de montaje de superficie como qfps y bga, el calor generado por los componentes se transfiere en grandes cantidades a las placas de pcb. Por lo tanto, la solución de disipación de calor es mejorar la capacidad de disipación de calor del propio PCB en contacto directo con el elemento de calefacción y transmitirlo a través de la placa de pcb. 2.3 adoptar un diseño de cableado razonable para lograr la disipación de calor debido a la mala conductividad térmica de la resina en la hoja, los cables y agujeros de lámina de cobre son buenos conductores térmicos, por lo que aumentar la tasa de residuos de lámina de cobre y aumentar los agujeros de sobrecalentamiento son los principales medios de disipación de calor. Para evaluar la capacidad de disipación de calor de los pcb, es necesario calcular la conductividad térmica equivalente (nueve equivalentes) de los materiales compuestos compuestos a partir de diversos materiales con diferentes conductividad térmica: el sustrato aislante de los pcb. 2.4 para los equipos enfriados por aire de convección libre, Los circuitos integrados (u otros dispositivos) están dispuestos verticalmente u horizontalmente. 2.5 Los dispositivos de la misma placa impresa deben estar dispuestos en la medida de lo posible de acuerdo con T.

Su valor calórico y grado de disipación de calor. Los dispositivos con baja generación de calor o poca resistencia al calor (como pequeños Transistor de señal, pequeños circuitos integrados, condensadores electroliticos, etc.) están aguas arriba del flujo de aire (entrada), y los dispositivos con alta generación de calor o buena resistencia al calor (como Transistor de potencia, grandes circuitos integrados, etc.) se colocan aguas abajo del flujo de aire de enfriamiento. 2.6 en Dirección horizontal, Los dispositivos de alta potencia están dispuestos lo más cerca posible del borde de la placa de impresión para acortar la ruta de transferencia de calor; En dirección vertical, los dispositivos de alta potencia están dispuestos lo más cerca posible de la parte superior de la placa de impresión para reducir el impacto de temperatura de estos dispositivos en otros dispositivos. 2.7 Los equipos sensibles a la temperatura deben colocarse en una zona de temperatura (como en la parte inferior del equipo). No lo coloque directamente sobre el dispositivo de calefacción. Varios dispositivos están entrelazados en el plano horizontal. 2.8 La disipación de calor de las placas de circuito impreso en el dispositivo depende principalmente del flujo de aire, por lo que la ruta del flujo de aire debe estudiarse en el diseño y el equipo o las placas de circuito impreso deben colocarse razonablemente. Cuando el aire fluye, siempre tiende a fluir donde la resistencia es menor, por lo que al configurar componentes en placas de circuito impreso, es necesario evitar dejar un mayor espacio aéreo en una determinada Zona. La configuración de varias placas de circuito impreso en toda la máquina también debe prestar atención al mismo problema. 2.9 evitar que los puntos calientes se concentren en los pcb, distribuir la Potencia uniformemente en los PCB tanto como sea posible y mantener el rendimiento de temperatura uniforme y consistente en la superficie de los pcb. A menudo es difícil lograr una distribución estricta y uniforme durante el diseño, pero es necesario evitar áreas con alta densidad de potencia para evitar que los puntos calientes afecten el funcionamiento normal de todo el circuito. Si es posible, es necesario realizar un análisis de las propiedades térmicas de los circuitos impresos. Por ejemplo, los módulos de software de análisis de indicadores de rendimiento térmico añadidos a algunos programas informáticos de diseño de PCB pueden ayudar a los diseñadores a optimizar el diseño del circuito. A menos que se instale un disipador de calor cerca de la esquina y el borde de la placa impresa, no coloque el componente de alto calor sobre la placa impresa. al diseñar la resistencia de potencia, elija el equipo más grande posible y ajuste la disposición de la placa impresa para que tenga suficiente espacio de disipación de calor.

2.11 Los dispositivos con alta disipación de calor deben conectarse al sustrato, y la resistencia térmica entre ellos debe ser lo más pequeña posible. Para cumplir mejor los requisitos de las características térmicas, se pueden utilizar algunos materiales conductores de calor (como una capa de silicona térmica) en la parte inferior del CHIP y mantener un cierto área de contacto para el dispositivo para disipar el calor. 212 conexión del dispositivo con el sustrato: (1) minimizar la longitud del cable del dispositivo; (2) al seleccionar dispositivos de alta potencia, se debe considerar la conductividad térmica del material del cable y, si es posible, tratar de seleccionar la sección transversal del cable; (3) selección de dispositivos con un gran número de pines. 2.13 selección de encapsulamiento de dispositivos: (1) al considerar el diseño térmico, se debe prestar atención a la descripción de encapsulamiento de los dispositivos y su conductividad térmica; (2) se debe considerar proporcionar una buena ruta de conducción de calor entre el sustrato y el paquete del dispositivo; (3) se deben evitar los tabiques de aire en las rutas de conducción de calor. En este caso, se puede rellenar la placa de PCB con un material conductor térmico.