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La fiabilidad de los dispositivos electrónicos disminuirá e incluso los dispositivos electrónicos fallarán debido al sobrecalentamiento de los dispositivos. Por lo tanto, es muy importante diseñar y tratar la disipación de calor de la placa de circuito.
La placa de circuito impreso, es decir, la placa de circuito impreso, se basa en el esquema del circuito para realizar las funciones necesarias para los diseñadores de circuitos. El diseño de la placa de PCB incluye el diseño de diseño, que debe considerar una variedad de factores, como el diseño de conexión externa, el diseño optimizado de los componentes electrónicos internos, el diseño optimizado de las conexiones metálicas y los agujeros a través, la protección electromagnética y la disipación de calor.
Análisis de los factores de aumento de temperatura de los PCB
La razón directa del aumento de la temperatura de la placa de circuito impreso es la existencia de dispositivos de consumo de energía del circuito. Los dispositivos electrónicos tienen diferentes grados de consumo de energía, y la intensidad del calentamiento varía con el tamaño del consumo de energía.
Dos fenómenos de aumento de la temperatura en la placa de circuito impreso:
(1) aumento de temperatura local o aumento de temperatura a gran escala
(2) aumento de temperatura a corto plazo o aumento de temperatura a largo plazo
Los métodos para aumentar el aumento de la temperatura de los paneles impresos de PCB deben considerarse desde múltiples aspectos, ya que estos factores a menudo están interrelacionados y dependen entre sí en el producto y el sistema, y la mayoría de los factores deben analizarse de acuerdo con la situación real. Solo para casos específicos. la situación real puede calcular o estimar con mayor precisión parámetros como el aumento de temperatura y el consumo de energía.
Modo de disipación de calor de la placa de circuito
Por lo tanto, al analizar y diseñar el tiempo de trabajo térmico de los pcb, generalmente se resuelven los métodos de disipación de calor de los PCB y se optimiza el diseño desde los siguientes aspectos.
1. dispositivo de alta calefacción más disipador de calor, placa térmica (tubo)
Cuando un pequeño número de componentes en el PCB generan una gran cantidad de calor (menos de 3), se pueden agregar radiadores o tubos de calor al equipo 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 dispositivos de calefacción es grande (más de 3), se pueden utilizar grandes radiadores (tubos), que son radiadores especiales personalizados en función de la posición y altura del dispositivo de calefacción en el pcb, o grandes radiadores planos. 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. En los últimos años, para mejorar el efecto de disipación de calor, se añadirán almohadillas térmicas de cambio de fase térmica blandas a la superficie de algunos elementos de alta temperatura.
2. disipación de calor a través de la propia placa de 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 una pequeña cantidad de placas de cobre recubiertas a base 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 entran en la era de la miniaturización de componentes, la instalación de alta densidad y el montaje de alta temperatura,
No es suficiente confiar únicamente en la superficie de un componente con una superficie muy pequeña para disipar el calor. 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.
3. 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 probar y evaluar la capacidad de disipación de calor de los pcb, es necesario calcular la conductividad térmica equivalente de los materiales compuestos compuestos por varios materiales con diferentes conductividad térmica, el sustrato aislante de los pcb.
4. distribución razonable y uniforme de las fuentes de calor
Los componentes de la misma placa de impresión deben 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 el flujo de aire de refrigeración. El flujo de aire superior (en la entrada), los equipos con mayor resistencia térmica o resistencia térmica (como Transistor de potencia, circuitos integrados grandes, etc.) se colocan en la parte más baja del flujo de aire de enfriamiento. Evitar que los puntos calientes se concentren en los pcb, distribuir los componentes de potencia equivalente uniformemente en la placa de PCB en la medida de lo posible, y mantener el rendimiento de temperatura de la superficie de los PCB uniforme y consistente.
5. uso de materiales conductores de calor para reducir la resistencia térmica
Cuando los radiadores altos están conectados al sustrato, la resistencia térmica entre ellos debe minimizarse. 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 una cierta superficie de contacto para que el dispositivo disipe el calor.
6. conexión entre el dispositivo y el sustrato
(1) minimizar la longitud del cable del equipo
(2) al seleccionar dispositivos de alta potencia, se debe considerar la conductividad térmica del material de plomo. Si es posible, trate de seleccionar la sección transversal máxima del cable
(3) selección de dispositivos con más Pins
7. selección de materiales de embalaje para equipos
(1) al considerar el diseño térmico de los pcb, preste atención a la descripción del embalaje del equipo y su conductividad térmica.
(2) considere proporcionar una buena ruta de conducción de calor entre el sustrato y el paquete del dispositivo
(3) se debe evitar el uso de tabiques de aire en las rutas de conducción de calor. En este caso, se puede rellenar con un material conductor térmico.
