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Hay tres fuentes principales de calor en la placa de circuito impreso:
(1) calentamiento de componentes electrónicos;
(2) calentamiento de la propia placa de circuito impreso;
(3) calor de otros componentes.
De estas tres fuentes de calor, los componentes electrónicos tienen el mayor valor calórico y son la principal fuente de calor, seguida del calor formado por la placa de circuito impreso. El calor externo depende del diseño térmico general del sistema y no se considera por el momento. Luego, el objetivo del diseño térmico es elegir las medidas y métodos adecuados para reducir considerablemente la temperatura de los componentes electrónicos y la temperatura de la placa de circuito impreso, para que el sistema pueda funcionar correctamente a la temperatura adecuada.
Se pueden considerar los siguientes aspectos:
1. disipación de calor a través de la propia placa de circuito pcb. En la actualidad, los materiales de placas de circuito impreso ampliamente utilizados son sustratos de tela de vidrio recubiertos de cobre / epoxidado o sustratos de tela de vidrio de resina novol, y también se utilizan un pequeño número de placas de cobre recubiertas de papel. Aunque este sustrato tiene excelentes propiedades eléctricas y propiedades de procesamiento, su disipación de calor es pobre. Como ruta de disipación de calor de los componentes electrónicos de alto calor, es básicamente imposible esperar que el calor se transmita por la resina de la propia placa de circuito impreso, sino por la superficie de los componentes electrónicos. Emite calor al aire circundante.
Sin embargo, con el tiempo, los productos electrónicos inteligentes han entrado 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 los componentes electrónicos con una superficie muy pequeña para disipar el calor. Al mismo tiempo, debido a que hay muchas opciones para instalar componentes electrónicos en superficies como qfps y bga, el calor formado por los componentes electrónicos se transfiere en grandes cantidades a la placa de pcb. Por lo tanto, la forma más adecuada de disipación de calor es aumentar la placa de circuito PCB que entra en contacto directo con los componentes electrónicos de calefacción. Su propia capacidad de disipación de calor se transmite o emite a través de una placa de circuito pcb.
2. componentes electrónicos de alta calefacción más radiadores y placas térmicas. Cuando un pequeño número de componentes electrónicos en la placa de circuito impreso tienen un mayor valor térmico (menos de 3), se puede agregar un disipador de calor o un tubo de calor al calentar el componente electrónico. Cuando la temperatura no se puede bajar, se puede seleccionar el ventilador. Radiadores para mejorar el efecto de disipación de calor. Cuando la cantidad de componentes electrónicos de calefacción es grande (más de 3), se puede utilizar una gran tapa de disipación de calor (placa). Se trata de un disipador de calor especial personalizado en función de la posición y altura de los componentes electrónicos de calefacción en la placa de circuito impreso, o de cortar diferentes componentes electrónicos en grandes radiadores planos.
La tapa de disipación de calor se abrocha en su conjunto en la superficie del componente electrónico y entra en contacto con cada componente electrónico para disipar el calor. Sin embargo, debido a la baja consistencia de los componentes electrónicos durante el montaje y la soldadura, el efecto de disipación de calor no es muy bueno. En general, se agrega una almohadilla térmica de cambio de fase térmica suave a la superficie de los componentes electrónicos para mejorar el efecto de disipación de calor.
3. elija el diseño de cableado adecuado 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.
4. cuando los componentes electrónicos de alta disipación de calor 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 los componentes electrónicos disipen el calor.
5. en dirección horizontal, los dispositivos de alta potencia están dispuestos lo más cerca posible del borde de la placa de impresión, lo que puede acortar la ruta de transmisión de calor; En dirección vertical, los dispositivos de alta potencia están lo más cerca posible de la parte superior de la placa de impresión, lo que puede reducir el trabajo de tales componentes electrónicos. El efecto del tiempo en la temperatura de otros componentes electrónicos.
6. 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.
7. los equipos más sensibles a la temperatura se colocan mejor 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.
8. evite que los puntos calientes se concentren en los PCB y distribuya la Potencia uniformemente en los PCB en la medida de lo 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.
