Conception électronique - Conseils de refroidissement de carte de circuit imprimé

Il est très important de dissiper la chaleur de la carte de circuit imprimé. La chaleur générée par l'électronique fait monter rapidement la température interne de l'appareil. Si la chaleur n'est pas dissipée à temps, l'appareil continuera à chauffer, l'appareil échouera en raison de la surchauffe et la fiabilité de l'électronique diminuera. Analyse du facteur d'augmentation de la température de la carte de circuit imprimé la raison directe de l'augmentation de la température de la carte de circuit imprimé est due à la présence de dispositifs de consommation d'énergie du circuit, les dispositifs électroniques ont différents degrés de consommation d'énergie, l'intensité de chauffage varie avec la consommation d'énergie. Deux phénomènes d'augmentation de la température de la plaque imprimée: (1) augmentation de la température locale ou augmentation de la température de grande surface; (2) augmentation de la température à court terme ou augmentation de la température à long terme. L'analyse du travail thermique des PCB prend du temps et est généralement effectuée à partir des aspects suivants.

1. Consommation d'électricité (1) Analyser la consommation d'électricité par unité de surface; (2) Analyser la distribution de la consommation d'énergie de la carte de circuit imprimé. Structure de la carte de circuit imprimé (1) dimensions de la carte de circuit imprimé; (2) Matériel de la carte de circuit imprimé. Méthode d'installation du circuit imprimé (1) Méthode d'installation (p. ex., installation verticale, installation horizontale); (2) Conditions d'étanchéité et distance de l'enceinte. Rayonnement thermique (1) émissivité de la surface de la carte de circuit imprimé; 2° la différence de température entre le circuit imprimé et la surface adjacente et sa température; 5. Conducteur de chaleur (1) installez le radiateur; (2) conduction d'autres structures installées. 6. Convection thermique (1) convection naturelle; (2) convection par refroidissement forcé. L'analyse des facteurs ci - dessus à partir du PCB est une méthode efficace pour résoudre l'augmentation de la température de la plaque d'impression. Souvent, dans un produit et un système, ces facteurs sont interconnectés et interdépendants. La plupart des facteurs doivent être analysés en fonction de la situation réelle et les paramètres tels que l'augmentation de la température et la consommation d'énergie ne peuvent être correctement calculés ou estimés que pour des situations spécifiques.

Deuxièmement, méthodes de dissipation de chaleur pour les cartes de circuits imprimés 2.1 appareils à haute production de chaleur plus radiateurs et plaques conductrices de chaleur lorsqu'il y a peu d'appareils dans le PCB qui produisent beaucoup de chaleur (moins de 3), des radiateurs ou des caloducs peuvent être ajoutés aux appareils de chauffage. Lorsque la température ne peut pas être abaissée, un radiateur avec ventilateur peut être utilisé pour améliorer la dissipation de chaleur. Effets Lorsque le nombre d'unités de chauffage est important (plus de 3), il est possible d'utiliser de grands couvercles de dissipation thermique (plaques), qui sont des radiateurs spéciaux ou de grands radiateurs plats adaptés à la position et à la hauteur de l'unité de chauffage sur le PCB. Coupez les positions hautes et basses des différents composants. Fixez le couvercle dissipateur de chaleur dans son ensemble sur la surface du composant et dissipez la chaleur au contact de chaque composant. Cependant, la dissipation de chaleur est mauvaise en raison de la mauvaise cohérence des composants lors de l'assemblage et du soudage. Habituellement, un tampon thermique doux à changement de phase thermique est ajouté à la surface de l'élément pour améliorer l'effet de dissipation de chaleur.? 2.2 dissipation de chaleur par le PCB lui - même À l'heure actuelle, les cartes PCB largement utilisées sont des substrats en tissu de verre recouverts de cuivre / époxy ou des substrats en tissu de verre en résine phénolique, et il existe également une petite quantité de plaques de cuivre recouvertes de papier. Malgré leurs excellentes propriétés électriques et d'usinage, ces substrats présentent une mauvaise dissipation thermique. En tant que chemin de dissipation thermique d'un élément à haute chaleur, il est presque impossible de s'attendre à ce que la chaleur soit conductrice par la résine du PCB lui - même, mais plutôt à ce qu'elle soit dissipée de la surface de l'élément vers l'air ambiant. Cependant, à mesure que l'électronique entre dans l'ère de la miniaturisation des composants, de l'installation à haute densité et de l'assemblage à haute production de chaleur, il ne suffit pas de s'appuyer uniquement sur la dissipation de chaleur à la surface de composants de très petite surface. Dans le même temps, la chaleur générée par les éléments est transférée en grande quantité sur la carte PCB en raison de l'utilisation à grande échelle d'éléments montés en surface tels que qfp et BGA. La solution pour dissiper la chaleur est donc d'améliorer la capacité de dissipation thermique du PCB lui - même en contact direct avec l'élément chauffant et par conduction à travers la carte PCB. 2.3 adopter une conception de câblage raisonnable pour atteindre la dissipation de chaleur en raison de la mauvaise conductivité thermique de la résine dans la feuille, les fils et les trous de la Feuille de cuivre sont de bons conducteurs thermiques, de sorte que l'amélioration du taux résiduel de la Feuille de cuivre et l'augmentation de la porosité thermique sont Les principaux moyens de dissipation de chaleur. Pour évaluer la capacité de dissipation thermique d'un PCB, il est nécessaire de calculer la conductivité thermique équivalente (neuf équivalents) d'un matériau composite composé de divers matériaux ayant des conductivités thermiques différentes - le substrat isolant du PCB. Les circuits intégrés (ou autres dispositifs) sont disposés verticalement ou horizontalement. 2.5 Les dispositifs d'une même plaque imprimée doivent être disposés dans la mesure du possible selon t

Son pouvoir calorifique et son degré de dissipation thermique. Les dispositifs à faible émission de chaleur ou à faible résistance thermique (tels que les petits Transistors de signal, les petits circuits intégrés, les condensateurs électrolytiques, etc.) sont placés en amont (à l'entrée) du flux d'air, et les dispositifs à forte émission de chaleur ou à faible résistance thermique (tels que les transistors de puissance, les grands circuits intégrés, etc.) sont placés en aval du flux d'air de refroidissement. Le dispositif de forte puissance est agencé le plus près possible du bord de la plaque d'impression pour raccourcir le trajet de transfert thermique; Dans la direction verticale, les dispositifs de forte puissance sont agencés le plus près possible du Haut de la plaque d'impression afin de réduire l'influence de température de ces dispositifs sur les autres dispositifs. 2.7 L'équipement sensible à la température doit être placé dans une zone de température (p. ex. au fond de l'équipement). Ne le placez jamais directement au - dessus du générateur de chaleur. Plusieurs appareils sont entrelacés dans un plan horizontal.? 2.8 La dissipation de chaleur des circuits imprimés dans un appareil dépend principalement du flux d'air, de sorte que le trajet du flux d'air doit être étudié au moment de la conception et que l'appareil ou le circuit imprimé doit être disposé de manière raisonnable. Lorsque l'air circule, il a toujours tendance à circuler là où il y a moins de résistance, il est donc nécessaire d'éviter de laisser un grand espace aérien dans une certaine zone lors de la configuration des composants sur une carte de circuit imprimé. La configuration de plusieurs cartes de circuit imprimé dans la machine entière devrait également prêter attention au même problème. 2.9 Évitez la concentration des points chauds sur le PCB, Répartissez la puissance uniformément sur le PCB autant que possible, gardez les performances de température de la surface du PCB uniformément et uniformément. Il est souvent difficile d'obtenir une distribution strictement uniforme lors de la conception, mais il est nécessaire d'éviter les zones où la densité de puissance est trop élevée pour éviter que les points chauds n'affectent le bon fonctionnement de l'ensemble du circuit. Si possible, il est nécessaire d'effectuer une analyse des performances thermiques du circuit imprimé. Par exemple, le module logiciel d'analyse des indicateurs de performance thermique ajouté à certains logiciels de conception de circuits imprimés peut aider les concepteurs à optimiser la conception de leurs circuits. Ne placez pas de pièces chaudes sur la plaque d'impression à moins que des radiateurs ne soient placés près des coins et des bords de la plaque d'impression. Lors de la conception des résistances de puissance, choisissez un équipement plus grand dans la mesure du possible et ajustez la disposition de la plaque d'impression pour qu'elle dispose de suffisamment d'espace pour dissiper la chaleur.

2.11 Les dispositifs à dissipation thermique élevée doivent être connectés au substrat et la résistance thermique entre eux doit être aussi faible que possible. Afin de mieux répondre aux exigences des caractéristiques thermiques, il est possible d'utiliser un matériau thermiquement conducteur (tel qu'une couche de gel de silice thermiquement conducteur) sur la face inférieure de la puce et de maintenir une certaine surface de contact pour le dispositif afin de dissiper la chaleur.212 connexion du dispositif au substrat: (1) Minimiser La longueur des fils du dispositif; (2) lors du choix d'un dispositif de haute puissance, la conductivité thermique du matériau de la sonde doit être prise en compte et, si possible, la section transversale de la sonde doit être choisie dans la mesure du possible; (3) choisir un dispositif avec un plus grand nombre de broches. 2.13 choix de l'emballage du dispositif: (1) lors de l'examen de la conception thermique, il convient de prêter attention à la description de l'emballage du dispositif et à sa conductivité thermique; (2) Il faut envisager de fournir un bon chemin de conduction thermique entre le substrat et le boîtier du dispositif; (3) L'installation de cloisons d'air sur le chemin de conduction thermique doit être évitée. Si c'est le cas, vous pouvez remplir la carte PCB avec un matériau conducteur de la chaleur.