Technologie PCB - Conseils de dissipation de chaleur PCB board

Pour les appareils électroniques, 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 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.

Il est donc très important de bien chauffer la carte. La dissipation de chaleur de la carte PCB est un lien très important. Quelles sont les astuces de dissipation de chaleur pour les cartes PCB? Discutons - en ensemble.

Un

La chaleur est dissipée par le PCB lui - même. À l'heure actuelle, la carte PCB largement utilisée est un substrat en tissu de verre plaqué cuivre / époxy ou un substrat en tissu de verre en résine phénolique, une petite quantité de plaque de cuivre plaquée à base de papier est utilisée.

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 éléments à haute chaleur, il est presque impossible de s'attendre à ce que la résine du PCB lui - même conduise la chaleur, mais dissipe plutôt la chaleur de la surface de l'élément dans l'air environnant.

Cependant, alors que l'électronique entre 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 dissiper la chaleur à la surface de composants de très petite surface.

Dans le même temps, une grande partie de la chaleur générée par les éléments est transmise à la carte PCB en raison de l'utilisation généralisée d'éléments montés en surface tels que qfp et BGA. Par conséquent, un bon moyen de résoudre la dissipation de chaleur est d'améliorer la capacité de dissipation de chaleur du PCB en contact direct avec l'élément chauffant et transmis ou émis par la carte PCB.

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

Surchauffe thermique

Le cuivre est exposé à l'arrière de l'IC pour réduire la résistance thermique entre la Feuille de cuivre et l'air

Mise en page PCB

A. le dispositif de détection de chaleur est placé dans la zone d'air froid.

B. placez le dispositif de détection de température dans la position chaude de zui.

C. l'équipement sur une même plaque d'impression doit être divisé, dans la mesure du 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 signal, les petits circuits intégrés, les condensateurs électrolytiques, etc.) doivent être placés en amont de zui (entrée) du flux d'air de refroidissement, Et des équipements à haut pouvoir calorifique ou bien résistants à la chaleur (tels que des transistors de puissance, de grands circuits intégrés, etc.), placés 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 le sens vertical, les appareils de forte puissance doivent être placés aussi près que possible du Haut de la plaque d'impression afin de réduire l'impact de ces appareils sur la température des autres appareils.

E. la dissipation de chaleur de la carte de circuit imprimé dans l'équipement dépend principalement du 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 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 de l'appareil sur une carte de circuit imprimé. 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 zui doit être placé dans une zone où la température est basse (par exemple, au fond de l'appareil). Ne le placez jamais directement au - dessus du dispositif de chauffage. Plusieurs dispositifs zui doivent être disposés en quinconce sur un plan horizontal.

G. les dispositifs à forte consommation d'énergie zui et à forte émission de chaleur zui sont disposés à proximité d'un emplacement zui avec une bonne dissipation de chaleur. Ne placez pas d'appareils à haute chaleur dans les coins et les bords environnants de la plaque d'impression à moins qu'il n'y ait un radiateur à proximité. Lors de la conception de la résistance d'alimentation, choisissez un appareil plus grand autant que possible et laissez - le suffisamment d'espace pour dissiper la chaleur lorsque vous ajustez La disposition de la plaque d'impression.

H. recommandations concernant l'espacement des composants:

Deux

Des radiateurs et des plaques conductrices de chaleur ont été ajoutés aux appareils à forte production de chaleur. Lorsque quelques dispositifs dans le PCB ont une grande capacité de chauffage (moins de 3), un radiateur ou un conduit de chaleur peut être ajouté au dispositif de chauffage. Lorsque la température ne peut pas être abaissée, un radiateur avec ventilateur peut être utilisé pour améliorer la dissipation de chaleur.

Lorsque le nombre de pièces chauffantes est important (plus de 3), il est possible d'utiliser un couvercle de dissipation thermique (plaque) plus grand. Il s'agit d'un radiateur spécial personnalisé en fonction de la position et de la hauteur de l'élément chauffant sur la carte PCB, il peut également tirer différentes positions haute et basse de l'élément sur un grand radiateur plat.

L'ensemble du couvercle dissipateur de chaleur est bouclé sur la surface des éléments, en contact avec chaque élément pour dissiper la chaleur. Cependant, la dissipation de chaleur est mauvaise en raison de la mauvaise cohérence de l'assemblage et de la soudure des composants. Normalement, un tapis conducteur de chaleur doux à changement de phase thermique est ajouté à la surface de l'élément pour améliorer l'effet de dissipation de chaleur.

Trois

Pour les dispositifs refroidis par de l'air à convection libre, zui dispose de préférence le circuit intégré (ou autre dispositif) de manière longitudinale ou transversale.

Quatre

Adopter une conception de câblage raisonnable pour réaliser la dissipation de chaleur. En raison de la mauvaise conductivité thermique de la résine dans la plaque, 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 des trous conducteurs de chaleur sont les principaux moyens de dissipation de la chaleur.

Pour évaluer la capacité de dissipation thermique d'un PCB, il est nécessaire de calculer la conductivité thermique équivalente (neuf EQ) d'un substrat isolant de PCB, un matériau composite composé de divers matériaux de conductivité thermique différente.

Cinq

L'équipement sur une même plaque d'impression doit être divisé, dans la mesure du 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 signal, les petits circuits intégrés, les condensateurs électrolytiques, etc.) doivent être placés en amont de zui (entrée) du flux d'air de refroidissement, Et des équipements à haut pouvoir calorifique ou bien résistants à la chaleur (tels que des transistors de puissance, de grands circuits intégrés, etc.), placés en aval du flux d'air de refroidissement.

Six

Dans le sens horizontal, 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 le sens vertical, les appareils de forte puissance doivent être placés aussi près que possible du Haut de la plaque d'impression afin de réduire l'impact de ces appareils sur la température des autres appareils.

Sept

La dissipation de chaleur de la carte de circuit imprimé dans l'équipement dépend principalement du 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 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 de l'appareil sur une carte de circuit imprimé. La configuration de plusieurs cartes de circuit imprimé dans une machine entière doit également prêter attention aux mêmes problèmes.

Huit

Le dispositif sensible à la température zui doit être placé dans une zone où la température est basse (par exemple, au bas de l'appareil). Ne le placez jamais directement au - dessus du dispositif de chauffage. Plusieurs dispositifs zui doivent être disposés en quinconce sur un plan horizontal.

Neuf

Les dispositifs à forte consommation d'énergie zui et à forte chaleur zui sont disposés à proximité d'un emplacement zui avec une bonne dissipation thermique. Ne placez pas d'appareils avec une chaleur élevée sur la plaque d'impression à moins que des radiateurs ne soient installés dans les coins et près des bords environnants.

Lors de la conception de la résistance d'alimentation, choisissez un appareil plus grand que possible et donnez - lui suffisamment d'espace pour dissiper la chaleur lors de l'ajustement de la disposition de la plaque d'impression.

Dix

Évitez la concentration des points chauds sur le PCB, Répartissez la puissance aussi uniformément que possible sur le PCB et maintenez l'uniformité et la cohérence des performances de température de surface du PCB.

Il est souvent difficile d'obtenir une distribution strictement uniforme lors de la conception, mais les zones où la densité de puissance est trop élevée doivent être évitées afin de ne pas trop de points chauds affecter le bon fonctionnement de l'ensemble du circuit.

Si possible, il est nécessaire d'analyser l'efficacité thermique du circuit imprimé. Par exemple, le module logiciel d'analyse d'indicateurs d'efficacité thermique ajouté à certains logiciels de conception de circuits imprimés de transindustry peut aider les concepteurs à optimiser la conception de circuits.