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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.
01 las placas de PCB que se utilizan ampliamente en la actualidad a través de la disipación de calor de los propios PCB son sustratos de tela de vidrio recubiertos de cobre / resina epoxi o sustratos de tela de vidrio de resina epoxi, así como un pequeño número 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. Conductores o radiados.
¼ añadir láminas de cobre disipadoras de calor y láminas de cobre con fuentes de alimentación de gran área
¿ por calentamiento
¼ el cobre está expuesto a la parte posterior del IC para reducir la resistencia térmica entre la piel del cobre y el aire
Diseño de PCB
Los equipos térmicos se colocan en la zona de aire frío.
El dispositivo de detección de temperatura se coloca 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 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.
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 lo más cerca posible de la parte superior de la placa de impresión para reducir el impacto de estos dispositivos en la temperatura de otros dispositivos.
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.
Es mejor colocar el equipo sensible a la temperatura en la zona con la 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.
Coloque el dispositivo con mayor consumo de energía y 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.
Espaciamiento recomendado de los componentes:
02 componentes de alta calefacción más radiadores y placas térmicas. Cuando varios componentes del 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 utiliza 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.
03 para los equipos enfriados por aire de convección libre, es mejor organizar circuitos integrados (u otros equipos) de manera vertical o horizontal.
04 adopta 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. 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.
05 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 el enfriamiento. el caudal máximo del flujo de aire (en la entrada, 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.
06 en dirección horizontal, los dispositivos de alta potencia se colocan 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 se colocan lo más cerca posible de la parte superior de la placa de impresión para reducir la temperatura de otros dispositivos cuando estos dispositivos funcionan. Impacto
07 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 varios PCB en toda la máquina también debe prestar atención al mismo problema.
08 es mejor colocar el equipo sensible a la temperatura en la zona con la 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.
09 colocar los componentes con mayor consumo de energía y 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.
10 evite que los puntos calientes se concentren en los PCB y distribuya la Potencia uniformemente en los PCB tanto como sea posible para 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.
