Tecnología de PCB - Comprender los diversos métodos de disipación de calor de los PCB

Cada dispositivo electrónico de PCB genera un cierto calor cuando funciona, 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 de PCB fallará debido al sobrecalentamiento. El rendimiento de fiabilidad disminuirá.

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.

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 / resina epoxi 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.

A medida que los productos electrónicos han entrado en la era de la miniaturización de 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 generalizado de componentes de montaje de superficie como qfps y bga, el calor generado por los componentes se transmite en grandes cantidades 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. Emisión o radiación

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 inferior del flujo de aire de enfriamiento.

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.

Distancia recomendada entre los componentes:

Componentes de alta calefacción más radiadores y placas térmicas. Cuando un pequeño número de componentes en el PCB producen una gran cantidad de calor (menos de 3), se puede agregar un disipador de calor o un tubo 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.

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

Adoptar un diseño de cableado razonable para lograr la disipación de calor. Debido a la mala conductividad térmica de la resina en la placa, los cables y agujeros de la lámina de cobre son buenos conductores eléctricos, por lo que aumentar la tasa residual de la lámina de cobre y aumentar los agujeros de conducción térmica son los principales medios de disipación de calor.

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.

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 de la superficie de los PCB uniforme y consistente.

Por lo general, es difícil lograr una distribución estricta y uniforme durante el diseño, pero se deben evitar áreas con una densidad de potencia excesiva para evitar que los puntos calientes afecten el funcionamiento normal de todo el circuito.

Si es posible, es necesario analizar la eficiencia térmica de los circuitos impresos. Por ejemplo, los módulos de software de análisis de indicadores de eficiencia térmica añadidos a algunos programas informáticos profesionales de diseño de PCB pueden ayudar a los diseñadores a optimizar el diseño de circuitos.