Technologie PCB - Principale source de chaleur de carte de circuit imprimé de niveau 3

Il existe trois principales sources de chaleur dans une carte PCB:

(1) chauffage des composants électroniques;

(2) chauffage de la carte PCB elle - même;

(3) chaleur provenant d'autres composants.

Parmi ces trois sources de chaleur, les composants électroniques ont le pouvoir calorifique le plus élevé et sont la principale source de chaleur, suivie de la chaleur formée par la carte PCB. La chaleur extérieure dépend de la conception thermique globale du système et n'est pas prise en compte pour le moment. Le but de la conception thermique est alors de choisir des mesures et des méthodes appropriées pour réduire considérablement la température des composants électroniques et la température de la carte de circuit imprimé, permettant au système de fonctionner correctement à la bonne température.

Il peut être considéré de plusieurs façons:

1. Dissipation de chaleur par la carte PCB elle - même. Actuellement, le matériau de carte de circuit imprimé largement utilisé est un substrat en tissu de verre recouvert de cuivre / époxy ou un substrat en tissu de verre en résine phénolique, il existe également une petite quantité de feuille de cuivre recouverte de papier utilisée. Bien que ce type de substrat présente d'excellentes propriétés électriques et d'usinage, sa dissipation thermique est médiocre. En tant que chemin de dissipation thermique d'un composant électronique à haute température, il est essentiellement impossible de souhaiter que la chaleur soit conductrice par la résine de la carte PCB elle - même, mais à partir de la surface du composant électronique. Dissipe la chaleur dans l'air ambiant.

Cependant, avec le temps, l'électronique intelligente est entrée dans l'ère de la miniaturisation des composants, de l'installation à haute densité et de l'assemblage à haute génération de chaleur. Il ne suffit pas de s'appuyer uniquement sur la surface d'un composant électronique de très faible surface pour dissiper la chaleur. Dans le même temps, en raison du plus grand choix de composants électroniques montés en surface tels que qfp et BGA, la chaleur formée par les composants électroniques est transférée en grande quantité sur la carte PCB. Le moyen le plus approprié de dissiper la chaleur est donc d'augmenter la carte PCB en contact direct avec le composant électronique chauffé. Sa propre capacité de dissipation de chaleur est conductrice ou émettrice via la carte PCB.

2. Composants électroniques à haute production de chaleur plus radiateur et plaque conductrice de chaleur. Lorsqu'un petit nombre de composants électroniques dans une carte de circuit imprimé ont un pouvoir calorifique important (inférieur à 3), un radiateur ou un caloduc peut être ajouté lors du chauffage des composants électroniques. Lorsque la température ne peut pas être abaissée, un ventilateur peut être sélectionné. Radiateur, effet de dissipation thermique amélioré. Lorsque la quantité de composants électroniques chauffants est importante (plus de 3), de grands couvercles Dissipateurs de chaleur (plaques) peuvent être utilisés. Il s'agit d'un dissipateur de chaleur spécial adapté à la position et à la hauteur des composants électroniques chauffés sur la carte PCB ou de la découpe de différents composants électroniques sur un grand dissipateur de chaleur plat.

Le capot dissipateur de chaleur est intégralement encliqueté sur la surface des composants électroniques et en contact avec chaque composant électronique pour dissiper la chaleur. Cependant, la dissipation thermique n'est pas très efficace en raison de la faible consistance des composants électroniques lors de l'assemblage et du soudage. En général, un tampon thermique doux à changement de phase thermique est ajouté à la surface du composant électronique pour améliorer l'effet de dissipation thermique.

3. Choisissez la conception de câblage appropriée 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 de chaleur, de sorte que l'augmentation 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.

4. Lorsque les composants électroniques à haute dissipation de chaleur sont connectés au substrat, la résistance thermique entre eux doit être minimisée. Pour mieux répondre aux exigences des caractéristiques thermiques, il est possible d'utiliser un matériau thermiquement conducteur (tel qu'une couche de silicone thermiquement conducteur) sur la face inférieure de la puce et de conserver une certaine surface de contact pour la dissipation de chaleur par les composants électroniques.

5. Dans le sens horizontal, les dispositifs de forte puissance sont disposés le plus près possible du bord de la plaque d'impression, ce qui peut raccourcir le chemin de transfert de chaleur; Dans la direction verticale, les dispositifs de forte puissance sont placés le plus près possible du Haut de la plaque imprimée, ce qui peut réduire le travail de tels composants électroniques. Influence du temps sur la température des autres composants électroniques.

6. 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.

7. Les appareils plus sensibles à la température sont mieux placés dans la zone de température la plus basse (par exemple, le bas de l'appareil). Ne le placez jamais directement au - dessus du dispositif de chauffage. Il est préférable de placer plusieurs appareils en quinconce sur un plan horizontal.

8. Évitez la concentration des points chauds sur le PCB, Répartissez la puissance uniformément sur la carte PCB autant que possible, Gardez la performance de la température de surface du PCB uniforme et cohérente. 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 pour éviter que les points chauds n'affectent le bon fonctionnement de l'ensemble du circuit.