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Este artículo discute las principales causas de fallas causadas por altas temperaturas en los PCB y daños en la propia placa de circuito.
El sobrecalentamiento de la placa de circuito impreso (pcb) puede causar un diseño deficiente, una selección incorrecta de materiales de componentes, una colocación incorrecta de componentes y una gestión térmica ineficiente.
Las altas temperaturas resultantes tendrán un impacto negativo en las funciones, componentes y la propia placa de circuito. En muchas aplicaciones, el impacto de las altas temperaturas es insignificante, pero en diseños de alto rendimiento esto puede ser importante.
Por lo tanto, una gestión térmica adecuada es un aspecto importante de la ingeniería eléctrica. El enfoque integrado de la gestión térmica incluye centrarse en todos los aspectos, desde el nivel de componentes hasta el sistema de placas físicas y el entorno operativo.
El aumento de la densidad de componentes en los circuitos electrónicos de hoy puede causar problemas térmicos. Además, los defectos de diseño de los PCB y las técnicas de enfriamiento ineficaces pueden causar temperaturas inaceptables altas.
Colocación inadecuada de componentes
Algunos equipos de alta potencia necesitan tener una posición adecuada de flujo de aire (natural o forzado) para transmitir calor. Por lo tanto, estos deben colocarse en una posición con ventilación o Buen flujo de aire.
Sin el flujo de aire y la disipación de calor adecuados, el PCB conservará la mayor parte del calor, lo que provocará un aumento gradual de la temperatura, lo que provocará un mal rendimiento o daños en el circuito. Además, recuerde que si los componentes sensibles se colocan cerca de los componentes que emiten una gran cantidad de calor, se verán sometidos a tensiones térmicas.
¿¿ cuáles son las principales razones de la alta temperatura de los pcb?
Radiadores con ventiladores de refrigeración
Los elementos de alta potencia, como los Transistor de potencia, producirán puntos calientes en las placas de pcb. Sin embargo, con una disipación adecuada de calor y un enfriamiento natural o forzado, la temperatura puede mantenerse dentro de un rango seguro.
Factores ambientales y térmicos externos
No se tiene en cuenta que cuando el PCB se utiliza en áreas de temperatura extrema, las condiciones en el entorno objetivo durante el diseño pueden hacer que el componente se vea sometido a tensión térmica.
El fabricante proporciona especificaciones adecuadas para un rango de temperatura específico. Por ejemplo, los valores de resistencia suelen citarse a una temperatura de 20 ° c. Es importante recordar que los parámetros de componentes como resistencias, condensadores y semiconductores varían con la temperatura.
Información sobre el cálculo de la resistencia real de la resistencia a la temperatura dada.
Además, los fabricantes suelen proporcionar curvas de reducción térmica que especifican la Potencia o corriente de Seguridad. Cambios en parámetros como la temperatura ambiente o el flujo de aire.
¿¿ cuáles son las principales razones de la alta temperatura de los pcb?
Selección incorrecta de componentes y materiales
Al seleccionar un componente, si no se siguen las pautas recomendadas, puede causar disipación de calor. Es importante estudiar las hojas de datos y considerar toda la información relevante relacionada con el consumo de energía, la resistencia térmica, los límites de temperatura y las tecnologías de enfriamiento.
Además, asegúrese de elegir la Potencia nominal adecuada para la Aplicación. Un error fácil es reutilizar la misma resistencia (probablemente porque los componentes correspondientes ya están en la Biblioteca cad), aunque algunas aplicaciones pueden requerir una Potencia nominal más alta. Se realiza un cálculo rápido de la Potencia de la resistencia y se garantiza que el valor fijo sea significativamente superior al consumo máximo de energía esperado.
Otro problema importante es la elección de materiales dieléctrico de pcb. La propia placa de circuito impreso debe ser capaz de soportar las peores condiciones térmicas.
Mal diseño y fabricación de PCB
El mal diseño y el proceso de fabricación pueden causar problemas de disipación de calor de pcb. La soldadura incorrecta dificultará la disipación de calor, y el ancho del rastro o la falta de área de cobre causarán problemas de aumento de temperatura.
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Conclusiones
Para evitar problemas de disipación de calor, el diseñador debe reducir la disipación de calor y usar técnicas de limpieza adicionales cuando el enfriamiento natural es insuficiente. La producción de diseño de optimización térmica requiere prestar atención a las especificaciones de los componentes, el diseño de pcb, los materiales dieléctrico de PCB y las condiciones ambientales.
