Tecnología de PCB - ¡Tratamiento térmico de PCB y análisis de la razón!

El calor generado por el funcionamiento de loS equipos electrónicos hace que la temperatura interna de los equipos 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. Por consiguiente,, La disipación de calor es muy importante Placa de circuito.

1. Analysis of temperature rise factors of Placa de circuito impreso

   
   

La razón directa del aumento de la temperatura de la placa de circuito impreso es la existencia de dispositivos de disipación de energía. Los dispositivos electrónicos tienen diferentes grados de consumo de energía, y la intensidad de calentamiento varía con el consumo de energía.

2. Aumento de temperatura de la placa de circuito impreso:

Aumento de temperatura local o de gran superficie;

Aumento de temperatura a corto o largo plazo.

En el análisis del consumo de energía térmica de PCB, se analizan los siguientes aspectos.

1. Consumo de energía

Analizar el consumo de energía por unidad de área;

(2) Analyze the distribution of power consumption on the PCB Placa de circuito.

2. Estructura de la placa de circuito impreso

El tamaño de la placa de circuito impreso;

Material de placa de circuito impreso.

3. Cómo instalar una placa de circuito impreso

Modo de instalación (por ejemplo, instalación vertical, instalación horizontal);

Condiciones de sellado y distancia de la carcasa.

4. Radiación térmica

Emisividad de la superficie de la placa de circuito impreso;

Diferencia de temperatura y temperatura absoluta entre la placa de circuito impreso y la superficie adyacente;

5. Conducción de calor

Instalar radiador;

Conducción de otras estructuras de montaje.

6. Convección térmica

Convección natural;

Refrigeración forzada y convección.

El análisis de los factores mencionados anteriormente es un método eficaz para resolver el aumento de temperatura de la placa de circuito impreso. En los productos y sistemas, estos factores suelen estar interrelacionados y dependientes. La mayoría de los factores deben analizarse a la luz de la situación real, y los parámetros, como el aumento de temperatura y el consumo de energía, sólo pueden calcularse o estimarse con mayor precisión en función de la situación real.

2. Placa de circuito Método de disipación de calor

1. Calentador de alta temperatura con radiador y placa conductora de calor

   
   

Cuando una pequeña cantidad de componentes en el PCB genera una gran cantidad de calor (menos de 3), se puede a ñadir un radiador o un tubo de calor al dispositivo de calefacción. Cuando la temperatura no puede bajar, se puede utilizar un radiador con ventilador para mejorar el efecto de disipación de calor. Cuando el número de unidades de calefacción es grande (más de 3), se pueden utilizar grandes cubiertas de disipación de calor (placas), que son radiadores especiales adaptados a la ubicación y altura de la unidad de calefacción en el PCB, o grandes radiadores planos cortados en diferentes posiciones de altura de los componentes. La cubierta de disipación de calor está totalmente sujeta a la superficie del componente y en contacto con cada componente para disipar el calor. Sin embargo, debido a la baja consistencia de la altura entre el montaje y la soldadura, el efecto de disipación de calor no es bueno. Por lo general, se a ñade una almohadilla de cambio de fase térmica suave a la superficie del componente para mejorar el efecto de disipación de calor.

2. Aprobación PCB Board itself

En la actualidad, la placa de PCB ampliamente utilizada es la placa de recubrimiento de cobre / placa de recubrimiento de vidrio epoxi o placa de recubrimiento de vidrio de resina fenólica. Aunque estos sustratos tienen excelentes propiedades eléctricas y de procesamiento, su rendimiento de disipación de calor es pobre. Como ruta de disipación de calor de los componentes de alto calor, es casi imposible esperar que el calor de la resina del propio PCB se transmita, sino que el calor se difunda de la superficie de los componentes al aire ambiente. 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 temperatura, no es suficiente confiar únicamente en la superficie de los componentes con una superficie muy pequeña para disipar el calor. Al mismo tiempo, debido al uso generalizado de componentes de montaje de superficie como qfp y bga, una gran cantidad de calor generado por los componentes se transfiere a la placa de PCB. Por lo tanto, la mejor manera de resolver el problema de la disipación de calor es mejorar la capacidad de disipación de calor del PCB en contacto directo con el elemento de calefacción a través de la placa de PCB. Para lanzar o lanzar.

3. Diseño racional del cableado para realizar la disipación de calor

Debido a que la resina en la placa tiene una mala conductividad térmica, y el alambre de cobre y el agujero son buenos conductores de calor, el aumento de la tasa residual de cobre y el aumento del agujero de conductividad térmica son los principales métodos de disipación de calor.

Con el fin de evaluar la capacidad de disipación de calor de los PCB, es necesario calcular la conductividad térmica equivalente (nueve equivalentes) de los compuestos con diferentes conductividad térmica como sustrato aislante de PCB.

4. En el caso de los equipos que utilizan refrigeración por aire de convección libre, es preferible disponer de circuitos integrados (u otros equipos) verticales o horizontales.

5. El equipo de la misma placa de circuito impreso se colocará en la medida de lo posible de acuerdo con su valor calorífico y el grado de disipación de calor. Los equipos de bajo valor calorífico o de baja resistencia al calor (por ejemplo, transistores de señal pequeña, circuitos integrados pequeños, condensadores electrolíticos, etc.) se colocarán en la parte superior (entrada) del flujo de aire de refrigeración. Además, se colocan en la parte inferior del flujo de aire de refrigeración dispositivos que tienen una alta generación de calor o una buena resistencia al calor (por ejemplo, transistores de potencia, circuitos integrados a gran escala, etc.).

6. En la dirección horizontal, los dispositivos de alta potencia se colocan lo más cerca posible del borde de la placa de circuito impreso para acortar la trayectoria de transferencia de calor; En dirección vertical, los dispositivos de alta potencia se colocan lo más cerca posible de la parte superior de la placa de circuito impreso para reducir la temperatura de otros dispositivos mientras estos dispositivos funcionan. Influencia

7. Los equipos más sensibles a la temperatura deben colocarse preferiblemente en la zona de temperatura más baja (por ejemplo, en la parte inferior del equipo). No coloque directamente sobre el calentador. Es mejor escalonar varios dispositivos a nivel.

8.. La disipación de calor de la placa de circuito impreso en el equipo depende principalmente del flujo de aire, por lo que la ruta del flujo de aire debe ser estudiada en el diseño y el equipo o la placa de circuito impreso debe ser configurado razonablemente. Cuando el aire fluye, tiende a fluir en lugares de baja resistencia, por lo que cuando el equipo está configurado en una placa de circuito impreso, se evita dejar un gran espacio en un área particular. La configuración de varias placas de circuitos impresos en toda la máquina debe prestar atención a los mismos problemas.

9.. Evitar la concentración de puntos calientes en PCB, Distribución uniforme de la Potencia en PCB Board En la medida de lo posible, Y mantener el rendimiento de temperatura de la superficie de PCB uniforme. En el proceso de diseño, es difícil lograr una distribución uniforme estricta, Sin embargo, debe evitarse la región de alta densidad de potencia para evitar que el punto caliente afecte al funcionamiento normal de todo el circuito.. Si es posible, Es necesario analizar la eficiencia térmica de los circuitos impresos. Por ejemplo:, A ñadir un módulo de software de análisis de índice de eficiencia térmica al software de diseño profesional de PCB puede ayudar a los diseñadores a optimizar el diseño de circuitos.

10.. El equipo con mayor consumo de energía y calor se coloca cerca de la posición óptima de disipación de calor. No coloque dispositivos de alta temperatura en PCB, A menos que el radiador esté cerca. Al diseñar resistencias de potencia, Elija el dispositivo más grande posible, Y hacer suficiente espacio de disipación de calor para ajustar el diseño PCB.

11.. Cuando los disipadores de calor altos estén conectados al sustrato, se minimizará la resistencia térmica entre ellos.. Para satisfacer mejor los requisitos de las características térmicas, some thermal conductive materials (such as a layer of thermally conductive silica gel) can be used on the bottom surface of the Patatas fritas, Y puede mantener una cierta área de contacto para hacer que el dispositivo se enfríe.

12. Conexión del dispositivo al sustrato:

Acortar la longitud del plomo del equipo en la medida de lo posible;

La conductividad térmica del material de plomo debe tenerse en cuenta al seleccionar el dispositivo de alta potencia. Si es posible, elija la sección transversal máxima del conductor;

Seleccione un dispositivo con más Pines.

13. Selección del embalaje del equipo:

Al considerar el diseño térmico, preste atención a la descripción del paquete y a la conductividad térmica del dispositivo;

Considerar la posibilidad de proporcionar una buena trayectoria de conducción de calor entre el sustrato y el paquete del dispositivo;

Evite la partición de aire en la trayectoria de conducción de calor. En este caso, se puede utilizar material conductor de calor.