Progettazione PCB - Metodo di ispezione termica della progettazione PCB

(1) Metodo di ispezione della progettazione termica PCB: termocoppia

L'applicazione pratica dei fenomeni termoelettrici è naturalmente l'uso di termocoppie per misurare la temperatura. La complessa relazione tra energia elettronica e dispersione rende i potenziali termoelettrici di diversi metalli diversi l'uno dall'altro. Poiché una termocoppia è un tale dispositivo, la differenza di potenziale termoelettrico tra i suoi due elettrodi è un'indicazione della differenza di temperatura tra le estremità calde e fredde della termocoppia. Se il potenziale termoelettrico di tutti i metalli e le leghe è diverso, è impossibile utilizzare la termocoppia per misurare la temperatura. Questa differenza potenziale è chiamata effetto Scebeek. Per una coppia di conduttori A e B di materiali diversi, una giunzione è mantenuta alla temperatura T1 e le due estremità libere sono mantenute ad una temperatura inferiore A. Il punto di contatto e l'estremità libera sono entrambi situati in un'area di temperatura uniforme ed entrambi i conduttori sperimentano lo stesso gradiente di temperatura. Per poter misurare la differenza di potenziale termoelettrico tra le estremità libere A e B, una coppia di conduttori C dello stesso materiale sono rispettivamente collegati ai conduttori A e B alla temperatura e collegati ad un rivelatore con temperatura T1. Ovviamente l'effetto Seebeck non è affatto un fenomeno nel punto di connessione, ma un fenomeno legato al gradiente di temperatura. Per comprendere correttamente le prestazioni delle termocoppie, questo punto non può essere enfatizzato.

Il campo di applicazione della misurazione della temperatura della termocoppia è molto ampio e i problemi incontrati sono anche diversi. Pertanto, questo capitolo può riguardare solo alcuni aspetti importanti della misurazione della temperatura della termocoppia. La termocoppia è ancora uno dei principali metodi di misurazione della temperatura in molte industrie, in particolare nelle industrie siderurgiche e petrolchimiche. Tuttavia, con l'avanzamento dell'elettronica, i termometri di resistenza sono diventati sempre più ampiamente utilizzati nell'industria e le termocoppie non sono più gli unici e più importanti termometri industriali.

Il vantaggio dei termometri a resistenza rispetto alle termocoppie (misurazione della resistenza e misurazione del potenziale termoelettrico) risiede nella differenza fondamentale nei principi di funzionamento dei due componenti PCB. Il termometro di resistenza indica la temperatura dell'area in cui si trova l'elemento di resistenza e non ha nulla a che fare con il piombo e il gradiente di temperatura lungo il piombo. Tuttavia, la termocoppia misura la differenza di temperatura tra l'estremità fredda e l'estremità calda misurando la differenza di potenziale tra i due elettrodi dell'estremità fredda. Per una termocoppia ideale, la differenza di potenziale è legata solo alla differenza di temperatura tra le due estremità. Tuttavia, per una termocoppia effettiva, una certa non uniformità del filo della termocoppia al gradiente di temperatura causerà anche un cambiamento nella differenza di potenziale, che è ancora un fattore che limita la precisione della termocoppia.

Sette tipi di termocoppie utilizzate a livello internazionale, le cosiddette "termocoppie standardizzate", sono elencati nella Tabella 5-3. La tabella 5-3 elenca anche la composizione nominale di ciascun elettrodo, il nome commerciale generale di ogni lega e il codice lettera della termocoppia. Questi codici lettera sono stati originariamente introdotti dalla Instrument Society of American (Instrument Society of American), ma ora sono ampiamente utilizzati in tutto il mondo. Questi codici di lettere possono essere utilizzati come vari tipi.

(2) Metodo di ispezione della progettazione termica PCB: prova di aumento della temperatura

Per la progettazione termica, la fabbrica di PCB deve effettivamente verificarlo nei lavori successivi per garantire che la temperatura di funzionamento di ogni chip sia all'interno della gamma normale.

Generalmente, i chip e i componenti con una quantità relativamente grande di calore sono selezionati per testare la sua temperatura di lavoro massima del carico, cioè per vedere la condizione di temperatura di lavoro a pieno carico per lungo tempo. Prima del test, il progettista determina i chip e i componenti con una grande quantità di calore. Inoltre, è necessario fornire anche il punto di temperatura più alto del chip (il punto di temperatura più alto può essere determinato con un analizzatore di fase termica infrarosso.

Il filo della termocoppia è utilizzato per la misurazione della temperatura. La lunghezza del filo è generalmente di circa 2m. Posizionare il punto di connessione della testa del filo nella posizione da misurare e fissarlo con nastro adesivo (il nastro deve essere resistente alle alte temperature e ad alta viscosità per garantire che l'alta temperatura non si separi e la temperatura Precisione dei dati di misura). Allo stesso tempo, prestare attenzione alla linea da non piegare, altrimenti influenzerà l'accuratezza della prova.