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Capacità di dissipazione del calore del circuito stampato multistrato PCB
Quando l'apparecchiatura elettronica funziona, il calore generato causerà l'aumento rapido della temperatura interna dell'apparecchiatura. Se il calore non viene dissipato nel tempo, l'apparecchiatura continuerà a riscaldarsi, il dispositivo fallirà a causa del surriscaldamento e l'affidabilità dell'apparecchiatura elettronica diminuirà. Pertanto, è molto importante condurre il trattamento di dissipazione del calore sulle schede PCB dei produttori di circuiti stampati multistrato PCB (produttori di lotti PCB). Uno. Analisi dei fattori di aumento della temperatura dei circuiti stampati La causa diretta dell'aumento della temperatura del circuito stampato multistrato PCB è dovuta all'esistenza di dispositivi di consumo energetico del circuito. I dispositivi elettronici hanno diversi livelli di consumo energetico e l'intensità di riscaldamento varia con la dimensione del consumo energetico. Due fenomeni di aumento della temperatura nei circuiti stampati: 1. Aumento della temperatura a breve termine o aumento della temperatura a lungo termine; 2. aumento della temperatura locale o aumento della temperatura di grande area. Quando si analizza il consumo di energia termica di un circuito stampato multistrato PCB, viene generalmente analizzato dai seguenti aspetti. 1. Consumo di energia elettrica1. Analizzare il consumo energetico per unità di area; 2. analizzare la distribuzione del consumo energetico sul circuito stampato multistrato PCB.2, la struttura del circuito stampato.1. le dimensioni del circuito stampato; 2. Il materiale del circuito stampato.3, conduzione termica1. Installare un radiatore; 2. La conduzione di altre parti strutturali dell'installazione.
4, radiazione termica1. Il coefficiente di radiazione sulla superficie del circuito stampato multistrato PCB; 2. la differenza di temperatura tra il circuito stampato multistrato PCB e la superficie adiacente e la loro temperatura assoluta; 5. Come installare il circuito stampato scheda 1. Metodo di installazione (come installazione verticale, installazione orizzontale); 2. Lo stato di tenuta e la distanza dal caso. 6. Convezione termica1. convezione naturale; 2. Convezione forzata di raffreddamento. L'analisi dei fattori di cui sopra dai produttori di batch di circuiti stampati è un modo efficace per risolvere l'aumento di temperatura della scheda stampata. Questi fattori sono spesso correlati e dipendenti l'uno dall'altro in un prodotto e sistema. La maggior parte dei fattori dovrebbe essere analizzata in base alla situazione reale. In base a una situazione reale specifica, parametri come l'aumento della temperatura e il consumo energetico possono essere calcolati o stimati con maggiore precisione.
2. metodo di dissipazione del calore del circuito stampato multistrato PCB 1. Alto generatore di calore più radiatore, piastra conduttrice termicaQuando un piccolo numero di componenti nel circuito stampato genera una grande quantità di calore (meno di 3), un radiatore o un tubo termico può essere aggiunto al componente riscaldante. Quando la temperatura non può essere abbassata, un radiatore con una ventola può essere utilizzato per migliorare l'effetto di dissipazione del calore. Quando il numero di dispositivi di riscaldamento è grande (più di 3), può essere utilizzato un grande coperchio di dissipazione del calore (scheda), che è uno speciale dissipatore di calore personalizzato in base alla posizione e all'altezza del dispositivo di riscaldamento sul PCB o su un grande dissipatore di calore piatto Tagliare diverse posizioni di altezza dei componenti. Il coperchio di dissipazione del calore è interamente fibbiato sulla superficie del componente ed è a contatto con ogni componente per dissipare il calore. Tuttavia, l'effetto di dissipazione del calore non è buono a causa della scarsa consistenza dell'altezza durante il montaggio e la saldatura dei componenti. Di solito, un cuscinetto termico morbido del cambiamento di fase viene aggiunto sulla superficie del componente per migliorare l'effetto di dissipazione del calore.2. Utilizzare un design ragionevole di cablaggio per realizzare dissipazione di calore Perché la resina nel foglio ha scarsa conducibilità termica e le linee e i fori di lamina di rame sono buoni conduttori di calore, aumentando il tasso rimanente di lamina di rame e aumentando i fori di conduzione del calore sono il mezzo principale di dissipazione del calore. Per valutare la capacità di dissipazione del calore dei circuiti stampati multistrato PCB, è necessario calcolare la conducibilità termica equivalente (nove eq) di materiali compositi composti da vari materiali con diversa conducibilità termica-un substrato isolante per circuiti stampati multistrato PCB.3, dissipazione del calore attraverso il circuito stampato multistrato PCB stesso I circuiti stampati multistrato PCB attualmente ampiamente utilizzati sono substrati in tessuto di vetro epossidico o substrati in tessuto di vetro resina fenolica o substrati in tessuto di vetro resina fenolica e viene utilizzata una piccola quantità di piastre rivestite di rame a base di carta. Sebbene questi substrati abbiano eccellenti proprietà elettriche e proprietà di lavorazione, hanno scarsa dissipazione del calore. Come percorso di dissipazione del calore per componenti ad alto riscaldamento, è quasi impossibile aspettarsi che il calore dalla resina del PCB stesso conduca il calore, ma dissipa il calore dalla superficie del componente all'aria circostante. Tuttavia, poiché i prodotti elettronici sono entrati nell'era della miniaturizzazione dei componenti, del montaggio ad alta densità e dell'assemblaggio ad alto riscaldamento, non è sufficiente affidarsi alla superficie di un componente con una superficie molto piccola per dissipare il calore. Allo stesso tempo, a causa dell'uso su larga scala di componenti per montaggio superficiale come QFP e BGA, il calore generato dai componenti viene trasferito al circuito stampato in una grande quantità. Pertanto, il modo migliore per risolvere la dissipazione del calore è migliorare la capacità di dissipazione del calore del PCB stesso che è a contatto diretto con l'elemento riscaldante. La scheda conduce o irradia.4. Disporre i dispositivi con il più alto consumo energetico e generazione di calore vicino alla posizione migliore per la dissipazione del calore. Non posizionare dispositivi ad alto riscaldamento sugli angoli e sui bordi periferici della scheda stampata, a meno che non sia disposto un dissipatore di calore vicino ad essa. Quando si progetta la resistenza di alimentazione, scegliere un dispositivo più grande per quanto possibile e farlo avere abbastanza spazio per la dissipazione del calore quando si regola il layout della scheda stampata.5. I dispositivi sullo stesso circuito stampato dovrebbero essere disposti per quanto possibile in base al loro potere calorifico e al grado di dissipazione del calore. Dispositivi con basso potere calorifico o scarsa resistenza al calore (come transistor di segnale di piccole dimensioni, circuiti integrati su piccola scala, condensatori elettrolitici, ecc.) Al flusso più alto (ingresso) del flusso d'aria di raffreddamento, i dispositivi con grande resistenza al calore o al calore (come transistor di potenza, circuiti integrati su larga scala, ecc.) sono posizionati al più lontano a valle del flusso d'aria di raffreddamento.6. Il dispositivo sensibile alla temperatura è posizionato nella zona più bassa della temperatura (come il fondo del dispositivo). Non posizionarlo mai direttamente sopra il dispositivo di riscaldamento. È meglio posizionare più dispositivi su un piano orizzontale in un layout sfalsato.7. Nella direzione orizzontale, i dispositivi ad alta potenza sono disposti il più vicino possibile al bordo della scheda stampata per accorciare il percorso di trasferimento del calore; in direzione verticale, i dispositivi ad alta potenza sono disposti il più vicino possibile alla parte superiore della scheda stampata per ridurre la temperatura di altri dispositivi quando questi funzionano. 8. La dissipazione del calore del circuito stampato nell'apparecchiatura dipende principalmente dal flusso d'aria, quindi il percorso del flusso d'aria dovrebbe essere studiato durante la progettazione e il dispositivo o il circuito stampato dovrebbe essere ragionevolmente configurato. Quando l'aria scorre, tende sempre a fluire in luoghi con bassa resistenza, quindi quando si configurano dispositivi su un circuito stampato, evitare di lasciare un ampio spazio aereo in una certa area. La configurazione di più circuiti stampati in tutta la macchina dovrebbe anche prestare attenzione allo stesso problema.9. Evitare la concentrazione di punti caldi sul circuito stampato multistrato PCB, distribuire il potere uniformemente sulla scheda PCB il più possibile e mantenere le prestazioni di temperatura superficiale della scheda PCB uniformi e coerenti. Spesso è difficile ottenere una distribuzione uniforme rigorosa durante il processo di progettazione, ma le aree con densità di potenza troppo elevata devono essere evitate per evitare che i punti caldi influenzino il normale funzionamento dell'intero circuito. Se possibile, è necessario analizzare l'efficienza termica del circuito stampato. Ad esempio, il modulo software di analisi dell'indice di efficienza termica aggiunto in alcuni software professionali di progettazione della scheda PCB può aiutare i progettisti a ottimizzare la progettazione del circuito.
