Technologie PCB - Conception de la fonction de dissipation de chaleur de la carte PCB

L'énergie électrique consommée par les appareils électroniques pendant leur fonctionnement, tels que les amplificateurs de puissance RF, les puces FPGA et les produits de puissance, en plus du travail utile, la majeure partie de l'énergie électrique est convertie en chaleur et dissipée. La chaleur produite par les appareils électroniques peut provoquer une augmentation rapide de la température interne. 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 sera réduite. La densité d'installation de l'électronique augmente, la zone de dissipation de chaleur efficace diminue et l'augmentation de la température de l'appareil affecte gravement la fiabilité. Par conséquent, l'étude de la conception thermique est très importante. Les frères qui travaillent sur la RF ont tous du bois de chauffage, donc la dissipation de chaleur est - elle bonne? 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 en discutons ensemble. Pour les appareils électroniques, pendant le fonctionnement, une certaine quantité de chaleur sera générée, de sorte que la température interne de l'appareil augmente 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 cause directe de l'augmentation de la température de la carte de circuit imprimé est la présence de dispositifs consommateurs d'énergie du circuit. Les appareils électroniques ont tous différents degrés de consommation d'énergie, l'intensité du chauffage varie en fonction de la taille de la consommation d'énergie.deux phénomènes d'augmentation de la température de la carte 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. Dans l'analyse du travail thermique de PCB prend du temps, généralement l'analyse de plusieurs aspects suivants.2.1 consommation électrique (1) Analyse de la consommation d'énergie par unité de surface; (2) Analyser la distribution de la consommation d'énergie sur le PCB. 2.2 structure de la plaque d'impression (1) dimensions de la plaque d'impression; (2) Matériel pour la plaque d'impression. 2.3 Comment installer la plaque d'impression (1) Méthode d'installation (par exemple, installation verticale, installation horizontale); (2) Conditions d'étanchéité et distance du boîtier. 2.4 rayonnement thermique (1) émissivité de la surface de la carte de circuit imprimé; (2) La différence de température entre la plaque imprimée et la surface adjacente et sa température absolue 2.5 conductivité thermique (1) installer un radiateur; (2) conduction d'autres parties de la structure installée. 2.6 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. Dans un produit et un système, ces facteurs sont souvent interconnectés et dépendants. La plupart des facteurs doivent être analysés en fonction de la situation réelle et uniquement pour des cas spécifiques. La situation réelle peut être calculée ou estimée avec plus de précision pour des paramètres tels que l'élévation de température et la consommation d'énergie.1 dissipation de chaleur par la carte PCB elle - même. Actuellement, les cartes PCB largement utilisées sont des substrats en tissu de verre cuivré / époxy ou des substrats en tissu de verre phénolique, Et une petite quantité de feuille de cuivre recouverte à base de papier a été 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 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 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 s'appuyer uniquement sur la dissipation de chaleur de la surface des composants de faible surface. En même temps, en raison de l'utilisation généralisée de composants montés en surface tels que qfp et BGA, Une grande quantité de chaleur produite par les composants est transférée à 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. 2 Dissipateurs de chaleur et plaques conductrices de chaleur pour composants à haute production de chaleur lorsqu'un petit nombre de composants dans le PCB produisent une quantité importante de chaleur (moins de 3), un dissipateur de chaleur ou un caloduc peut être ajouté à l'appareil de chauffage. Lorsque la température ne peut pas être abaissée, un radiateur avec ventilateur peut être utilisé pour améliorer l'effet de dissipation de chaleur. Lorsque le nombre d'appareils de chauffage est important (plus de 3), un grand couvercle de dissipation de chaleur (plaque) peut être utilisé, Il s'agit d'un radiateur spécial personnalisé en fonction de la position et de la hauteur de l'unité de chauffage sur le PCB, ou d'un grand radiateur plat.découpez différentes positions de hauteur de composant.le couvercle de dissipation de chaleur est entièrement bouclé sur la surface du composant, dissipant 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. Un tampon thermique doux à changement de phase thermique est généralement ajouté à la surface de l'élément pour améliorer la dissipation de chaleur.3 pour les appareils refroidis par air à convection libre, il est préférable de disposer les circuits intégrés (ou d'autres appareils) verticalement ou horizontalement.4 utilisez une conception de câblage raisonnable pour la dissipation de chaleur. En raison de la faible conductivité thermique de la résine dans la carte, Les fils et les trous de feuille de cuivre sont de bons conducteurs thermiques, augmenter le taux résiduel de feuille de cuivre et les trous conducteurs de chaleur sont les principaux moyens de dissipation de chaleur. Afin d'évaluer la capacité de dissipation de chaleur du 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 les dispositifs sur une même plaque d'impression doivent être disposés, dans la mesure du possible, en fonction de leur pouvoir calorifique et de leur degré de dissipation thermique. Les appareils ayant un faible pouvoir calorifique ou une faible résistance à la chaleur (tels que les petits Transistors de signal, les petits circuits intégrés, les condensateurs électrolytiques, etc.) doivent être placés dans le refroidissement. Le débit le plus élevé du flux gazeux (à l'entrée), Et les dispositifs présentant une résistance thermique ou thermique plus importante, tels que les transistors de puissance, les grands circuits intégrés, etc., sont placés le plus en aval du flux d'air de refroidissement.6 dans le sens horizontal, les dispositifs de forte puissance sont disposés le plus près possible des bords de la plaque imprimée 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.7 la dissipation de chaleur des circuits imprimés 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 doit être raisonnablement configuré. Lorsque l'air circule, il a toujours tendance à circuler dans des endroits à faible résistance, donc éviter de laisser un grand espace dans le CER lors de la configuration de l'appareil sur une carte de circuit imprimé