Tecnología de PCB - 10 métodos prácticos de disipación de calor de PCB

Para los dispositivos electrónicos, se produce un cierto calor durante el funcionamiento, lo que hace que la temperatura interna del dispositivo aumente rápidamente. Si el calor no se disipa a tiempo, el Equipo seguirá calentándose y el equipo fallará debido al sobrecalentamiento. La fiabilidad y el rendimiento de los equipos electrónicos disminuirán. Por lo tanto, es muy importante llevar a cabo un buen tratamiento de disipación de calor de la placa de circuito. La disipación de calor de la placa de circuito impreso es un eslabón muy importante, entonces cuál es la tecnología de disipación de calor de la placa de circuito impreso, discutiremos juntos a continuación.

1. las placas de PCB que se utilizan ampliamente en la actualidad para disipar el calor a través de las propias placas de PCB son sustratos de tela de vidrio recubiertos de cobre / epoxidado o sustratos de tela de vidrio de resina epoxi, y se utilizan pequeñas cantidades 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 componentes de alta fiebre, es casi imposible esperar que el calor de la resina del propio PCB se transmita, sino que el calor se emita de la superficie de los componentes al aire circundante.

Sin embargo, a medida que los productos electrónicos han entrado en la era de la miniaturización de los componentes, la instalación de alta densidad y el montaje de alta calefacción, 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 generalizado de componentes de montaje de superficie como qfps y bga, una gran cantidad de calor generado por estos componentes se transfiere a las placas de pcb. Por lo tanto, la mejor manera de resolver el problema de disipación de calor es mejorar la capacidad de disipación de calor del propio PCB en contacto directo con el elemento de calefacción a través de la placa de pcb. Lanzamiento, lanzamiento.

Aumentar la lámina de cobre disipadora de calor y la lámina de cobre con fuente de alimentación de gran área

Agujero caliente

La exposición al cobre en la parte posterior del IC reduce la resistencia térmica entre la piel de cobre y el aire

Diseño de PCB

Colocar el equipo térmico en la zona de aire frío.

Coloque el dispositivo de detección de temperatura en la posición más caliente.

El equipo de la misma placa de impresión debe organizarse en la medida de lo posible en función de su valor calórico y grado de disipación de calor. Los equipos con bajo valor calórico o poca resistencia al calor (como pequeños Transistor de señal, pequeños circuitos integrados, condensadores electroliticos, etc.) deben colocarse en la parte superior (entrada) del flujo de aire de refrigeración, Los dispositivos con gran generación de calor o buena resistencia al calor (como los Transistor de potencia, los grandes circuitos integrados, etc.) se encuentran en la parte más baja del flujo de aire de refrigeración.

D. 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 la temperatura de otros dispositivos mientras estos dispositivos funcionan. Impacto

E. 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 estudiarse en el diseño y el equipo o la placa de circuito impreso deben configurarse razonablemente. Cuando el aire fluye, siempre tiende a fluir donde la resistencia es baja, por lo que al configurar el equipo en la placa de circuito impreso, evite dejar un gran espacio aéreo en una determinada área. La configuración de varias placas de circuito impreso en toda la máquina también debe prestar atención al mismo problema.

F. es mejor colocar el dispositivo sensible a la temperatura en la zona de temperatura más baja (como en la parte inferior del dispositivo). No lo coloque directamente sobre el dispositivo de calentamiento. Es mejor colocar varios dispositivos escalonados en un plano horizontal.

G. colocar los equipos con mayor consumo de energía y mayor generación de calor cerca de la posición óptima de disipación de calor. No coloque dispositivos de alto calor en las esquinas y bordes periféricos de la placa impresa, a menos que haya un disipador de calor cerca. al diseñar resistencias de potencia, elija dispositivos lo más grandes posible y permita suficiente espacio de disipación de calor al ajustar el diseño de la placa impresa.

2. componentes de alta calefacción más radiadores y placas térmicas. Cuando unos pocos componentes en el PCB generan una gran cantidad de calor (menos de 3), se pueden agregar radiadores o tubos de calor al componente de calefacción. Cuando la temperatura no se puede bajar, se puede utilizar un disipador de calor con ventilador para mejorar el efecto de disipación de calor.

Cuando el número de equipos de calefacción es grande (más de 3), se pueden utilizar grandes tapas de disipación de calor (placas), que son radiadores especiales personalizados en función de la posición y altura del equipo de calefacción en el pcb, o grandes radiadores planos. se cortan diferentes posiciones de altura del componente.

La tapa de disipación de calor se abrocha en su conjunto en la superficie del componente y entra en contacto con cada componente para disipar el calor. Sin embargo, debido a la baja consistencia de los componentes durante el montaje y la soldadura, el efecto de disipación de calor no es bueno. Por lo general, se agrega una almohadilla térmica de cambio de fase térmica suave a la superficie del elemento para mejorar el efecto de disipación de calor.

3. para los equipos que utilizan refrigeración por aire de convección libre, es mejor organizar circuitos integrados (u otros equipos) verticalmente o horizontalmente.

4. adoptar un diseño de cableado razonable para lograr la disipación de calor. Debido a la mala conductividad térmica de la resina en la placa, mientras que los cables y agujeros de cobre son buenos conductores térmicos, el aumento de la tasa residual y los agujeros de conducción térmica de la lámina de cobre es el principal medio 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 por varios materiales con diferentes conductividad térmica, el sustrato aislante de los pcb.

5. el equipo en la misma placa de impresión debe organizarse en la medida de lo posible en función de su valor calórico y grado de disipación de calor. Los equipos con bajo valor calórico o poca resistencia al calor (como pequeños Transistor de señal, pequeños circuitos integrados, condensadores electroliticos, etc.) deben colocarse en la parte superior (entrada) del flujo de aire de refrigeración, Y los dispositivos con gran resistencia térmica o resistencia térmica (por ejemplo, Transistor de potencia, circuitos integrados a gran escala, etc.) se colocan en la parte inferior del flujo de aire de enfriamiento.

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 la temperatura de otros dispositivos mientras estos dispositivos funcionan. Impacto

7. 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 estudiarse en el diseño y el equipo o la placa de circuito impreso deben configurarse razonablemente.

Cuando el aire fluye, siempre tiende a fluir donde la resistencia es baja, por lo que al configurar el equipo en la placa de circuito impreso, evite dejar un gran espacio aéreo en una determinada área. La configuración de varias placas de circuito impreso en toda la máquina también debe prestar atención al mismo problema.

8. es mejor colocar el equipo sensible a la temperatura en la zona de temperatura más baja (por ejemplo, en la parte inferior del equipo). No lo coloque directamente sobre el dispositivo de calentamiento. Es mejor colocar varios dispositivos escalonados en un plano horizontal.

9. coloque los equipos con mayor consumo de energía y mayor generación de calor cerca de la posición óptima de disipación de calor. No coloque dispositivos de alta temperatura en las esquinas y bordes periféricos de la placa impresa a menos que se instale un disipador de calor cerca de ella.

Al diseñar una resistencia de potencia, elija el dispositivo más grande posible y permita suficiente espacio de disipación de calor al ajustar el diseño de la placa de impresión.

10. evite que los puntos calientes se concentren en los PCB y distribuya la Potencia uniformemente en las placas de PCB en la medida de lo posible para mantener el rendimiento de temperatura de la superficie de los PCB uniforme y consistente.

En el proceso de diseño de pcb, generalmente es difícil lograr una distribución estricta y uniforme, pero se deben evitar áreas con una densidad de potencia excesiva para evitar puntos calientes que afecten el funcionamiento normal de todo el circuito.