Technologie PCB - 10 façons pratiques de dissiper la chaleur des PCB

Pour l'électronique, une certaine quantité de chaleur est générée pendant le fonctionnement, ce qui permet à la température interne de l'appareil d'augmenter rapidement. Si la chaleur ne se dissipe pas à temps, l'appareil continuera à chauffer et l'appareil échouera en raison de la surchauffe. Les performances de fiabilité des appareils électroniques vont diminuer. Il est donc très important d'avoir un bon traitement de dissipation thermique de la carte. La dissipation de chaleur de la carte PCB est un lien très important, alors quelle est la technologie de dissipation de chaleur de la carte PCB, ci - dessous, nous discutons ensemble.

1. Dissipation de chaleur par la carte PCB elle - même la carte PCB actuellement largement utilisée est un substrat en tissu de verre recouvert de cuivre / époxy ou un substrat en tissu de verre en résine phénolique et utilise une petite quantité de papier pour recouvrir la plaque de cuivre.

Malgré leurs excellentes propriétés électriques et d'usinage, ces substrats présentent une mauvaise dissipation thermique. En tant que chemin de dissipation de chaleur pour les composants hautement générateurs de chaleur, il est presque impossible de s'attendre à ce que la chaleur de la résine provenant du PCB lui - même conduise la chaleur, mais plutôt la dissipe de la surface du composant dans l'air ambiant.

Cependant, alors que l'électronique est entrée dans l'ère de la miniaturisation des composants, de l'installation à haute densité et de l'assemblage à haute température, il ne suffit pas de compter uniquement sur la dissipation de chaleur à la surface de composants de très petite surface.

Dans le même temps, grâce à l'utilisation généralisée d'éléments montés en surface tels que qfp et BGA, une grande partie de la chaleur générée par ces éléments est transférée sur la carte PCB. Par conséquent, la meilleure façon de résoudre le problème de la dissipation de chaleur est d'améliorer la capacité de dissipation de chaleur du PCB lui - même qui est en contact direct avec l'élément chauffant via la carte PCB. Lancement, lancement.

Augmentation de la dissipation de chaleur feuille de cuivre et feuille de cuivre avec alimentation de grande surface

Surchauffe thermique

L'exposition au cuivre à l'arrière de l'IC réduit la résistance thermique entre la peau de cuivre et l'air

Mise en page PCB

A. placez l'équipement thermique dans la zone de vent froid.

B. placez le dispositif de détection de température à l'endroit le plus chaud.

C. l'équipement sur la même plaque d'impression doit être disposé autant que possible en fonction de son pouvoir calorifique et de son degré de dissipation thermique. Les équipements à faible pouvoir calorifique ou à faible résistance thermique (tels que les petits Transistors de signalisation, les petits circuits intégrés, les condensateurs électrolytiques, etc.) doivent être placés à la couche supérieure (entrée) du flux d'air de refroidissement, Les dispositifs qui génèrent beaucoup de chaleur ou qui résistent bien à la chaleur (tels que les transistors de puissance, les grands circuits intégrés, etc.) sont situés le plus en aval du flux d'air de refroidissement.

D. dans le sens horizontal, les dispositifs de forte puissance sont disposés le plus près possible du bord de la plaque d'impression afin de raccourcir le trajet de transfert de chaleur; Dans la direction verticale, les dispositifs de forte puissance sont agencés le plus près possible du Haut de la plaque d'impression pour abaisser la température des autres dispositifs lorsque ceux - ci fonctionnent. Impact

E. la dissipation de chaleur de la carte de circuit imprimé dans l'équipement repose principalement sur le flux d'air, de sorte que le chemin du flux d'air doit être étudié lors de la conception et que l'équipement ou la carte de circuit imprimé est raisonnablement configuré. Lorsque l'air circule, il a toujours tendance à circuler là où la traînée est faible, de sorte que lors de la configuration de l'appareil sur une carte de circuit imprimé, évitez de laisser un grand espace aérien dans une certaine zone. La configuration de plusieurs cartes de circuit imprimé dans une machine entière doit également prêter attention aux mêmes problèmes.

F. le dispositif sensible à la température doit de préférence être placé dans la zone de température la plus basse (par exemple, au fond du dispositif). Ne le placez jamais directement au - dessus du dispositif de chauffage. Il est préférable de placer plusieurs appareils en quinconce sur un plan horizontal.

G. Placez les appareils qui consomment le plus d'énergie et génèrent le plus de chaleur près de l'emplacement optimal pour la dissipation de chaleur. Ne placez pas de dispositifs à haute chaleur dans les coins et les bords périphériques de la plaque d'impression, à moins qu'il n'y ait des radiateurs à proximité. Lors de la conception des résistances de puissance, choisissez des dispositifs plus grands autant que possible et laissez - les suffisamment d'espace pour dissiper la chaleur lorsque vous ajustez La disposition de la plaque d'impression.

2. Pièces à haute production de chaleur plus radiateur et plaque conductrice de chaleur. Lorsque quelques composants du PCB produisent beaucoup de chaleur (moins de 3), vous pouvez ajouter des radiateurs ou des caloducs aux composants générateurs de chaleur. Lorsque la température ne peut pas être abaissée, un radiateur avec ventilateur peut être utilisé pour améliorer la dissipation de chaleur.

Lorsque le nombre d'appareils de chauffage est grand (plus de 3), il est possible d'utiliser de grands couvercles de dissipation de chaleur (plaques), qui sont des radiateurs spéciaux adaptés à la position et à la hauteur de l'appareil de chauffage sur le PCB, ou de grands radiateurs plats.

Le couvercle dissipateur de chaleur est intégralement encliqueté sur la surface des composants et dissipe la chaleur au contact de chaque composant. Cependant, la dissipation de chaleur est médiocre en raison de la faible consistance des composants lors de l'assemblage et du soudage. Généralement, 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.

3. Pour les appareils refroidis par air à convection libre, il est préférable de disposer les circuits intégrés (ou autres appareils) verticalement ou horizontalement.

4. Adoptez la conception raisonnable de câblage pour réaliser la dissipation de chaleur. En raison de la mauvaise conductivité thermique de la résine dans la plaque, tandis que les fils et les trous de la Feuille de cuivre sont de bons conducteurs thermiques, l'augmentation du taux résiduel de la Feuille de cuivre et des trous conducteurs de chaleur est le principal moyen de dissiper la 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.

5. L'équipement sur la même plaque d'impression doit, dans la mesure du possible, être agencé en fonction de son pouvoir calorifique et de son degré de dissipation thermique. Les équipements à faible pouvoir calorifique ou à faible résistance thermique (tels que les petits Transistors de signalisation, les petits circuits intégrés, les condensateurs électrolytiques, etc.) doivent être placés à la couche supérieure (entrée) du flux d'air de refroidissement, Et des dispositifs présentant une grande résistance thermique (par example des transistors de puissance, des circuits intégrés à grande échelle, etc.) sont placés dans la partie la plus basse du flux d'air de refroidissement.

6. Dans le sens horizontal, les dispositifs de forte puissance sont disposés le plus près possible du bord de la plaque d'impression afin de raccourcir le chemin de transfert de chaleur; Dans la direction verticale, les dispositifs de forte puissance sont agencés le plus près possible du Haut de la plaque d'impression pour abaisser la température des autres dispositifs lorsque ceux - ci fonctionnent. Impact

7. La dissipation thermique de la carte de circuit imprimé dans l'équipement repose principalement sur le flux d'air, de sorte que le chemin du flux d'air doit être étudié lors de la conception et que l'équipement ou la carte de circuit imprimé est raisonnablement configuré.

Lorsque l'air circule, il a toujours tendance à circuler là où la traînée est faible, de sorte que lors de la configuration de l'appareil sur une carte de circuit imprimé, évitez de laisser un grand espace aérien dans une certaine zone. La configuration de plusieurs cartes de circuit imprimé dans une machine entière doit également prêter attention aux mêmes problèmes.

8. L'équipement sensible à la température est le mieux placé dans la zone de température la plus basse (par exemple, le bas de l'équipement). Ne le placez jamais directement au - dessus du dispositif de chauffage. Il est préférable de placer plusieurs appareils en quinconce sur un plan horizontal.

9. Placez l'appareil avec la consommation d'énergie la plus élevée et la production de chaleur la plus élevée près de l'emplacement optimal pour la dissipation de chaleur. Ne placez pas d'appareils à haute température dans les coins et les bords périphériques de la plaque d'impression, à moins que des radiateurs ne soient installés à proximité.

Lors de la conception des résistances de puissance, choisissez des dispositifs plus grands que possible et laissez - les suffisamment d'espace pour dissiper la chaleur lors de l'ajustement de la disposition de la plaque d'impression.

10. Évitez la concentration des points chauds sur le PCB, Répartissez la puissance uniformément sur la carte PCB autant que possible et maintenez la performance de la température de surface du PCB uniformément et uniformément.

Dans le processus de conception de PCB, il est souvent difficile d'obtenir une distribution strictement uniforme, mais les zones où la densité de puissance est trop élevée doivent être évitées pour éviter les points chauds qui affectent le bon fonctionnement de l'ensemble du circuit.