Dati PCB - Guida di progettazione di dissipazione del calore della scheda PCB ad alta potenza

Se si utilizza l'elettronica di potenza Scheda PCB, sistemi integrati, attrezzature industriali, o progettare una nuova scheda madre, devi affrontare l'aumento delle temperature nel tuo sistema. Il funzionamento continuo ad alta temperatura può accorciare la vita del circuito stampato e può anche causare guasti in alcuni punti critici del sistema. Considerare la dissipazione del calore all'inizio del processo di progettazione può aiutare a prolungare la durata delle schede e dei componenti. La progettazione termica inizia con la stima della temperatura di esercizio, considerare la temperatura alla quale la scheda sarà operativa, l'ambiente in cui il consiglio di amministrazione opererà, e la dissipazione di potenza dei componenti. Questi fattori lavorano insieme per determinare la temperatura di funzionamento della scheda e dei componenti. Questo aiuterà anche con strategie di raffreddamento personalizzate. Mettere la tavola in un ambiente con una temperatura ambiente più calda permetterà di trattenere più calore, così funzionerà ad una temperatura più alta.

I componenti che dissipano più potenza richiederanno metodi di raffreddamento più efficienti per mantenere le temperature ai livelli stabiliti. Importanti standard industriali possono dettare la temperatura di componenti e substrati durante il funzionamento. Prima di progettare una strategia di gestione termica, assicurarsi di controllare la temperatura di esercizio ammissibile del componente nella scheda tecnica e la temperatura specificata in importanti standard industriali. Il raffreddamento attivo e passivo deve essere combinato con una corretta disposizione della scheda per evitare danni alla scheda.

Tuttavia, i componenti di raffreddamento evaporativo sono molto ingombranti e quindi non adatti a molti sistemi. Se il sistema perde o si rompe, ci saranno perdite di liquido su tutta la scheda. In questo caso, il raffreddamento attivo può essere utilizzato per fornire la stessa o migliore dissipazione del calore.

Il calore generato nelle tracce sullo strato superficiale viene quindi facilmente dissipato nel piano del terreno. Tracce che trasportano alte correnti, specialmente nei circuiti DC, Sarà necessario avere più peso di rame per dissipare la giusta quantità di calore sulla scheda. Ciò può richiedere tracce più ampie rispetto a quelle tipicamente utilizzate nei dispositivi ad alta velocità o ad alta frequenza. La geometria influisce sull'impedenza di traccia di un segnale AC, che significa che potrebbe essere necessario modificare l'stackup per abbinare l'impedenza al valore definito nello standard del segnale o nella sorgente/componenti di carico. Attenzione al ciclo termico nei circuiti stampati, poiché il ciclo ripetuto della temperatura tra valori alti e bassi può causare l'accumulo di stress nelle vie e nelle tracce. Questo può portare alla rottura del tubo in alto rapporto di aspetto vias. Il ciclo prolungato può anche causare la delaminazione delle tracce sullo strato superficiale, che può danneggiare il Scheda PCB.