PCB Tecnico - Tre importanti misure per migliorare l'affidabilità termica delle schede stampate

Tre importanti misure per migliorare l'affidabilità termica delle schede stampate

Fornire sviluppo tecnico veloce, professionale e legale, sviluppo del prodotto e servizi tecnici ausiliari di sviluppo per varie imprese elettroniche, istituti di ricerca e sviluppo. Zhilian Technology continua a svilupparsi e innovare. Sulla base delle conoscenze di base della progettazione termica, vengono discusse la selezione dei metodi di dissipazione del calore, la progettazione termica e le misure tecniche di analisi termica nella progettazione PCB. Si sostiene che l'analisi termica e la progettazione termica sono tre misure importanti per migliorare l'affidabilità termica delle schede stampate.

Oltre al lavoro utile, la maggior parte dell'energia elettrica consumata dalle apparecchiature elettroniche durante il funzionamento viene convertita in calore e dissipata. Il calore generato dalle apparecchiature elettroniche fa aumentare rapidamente la temperatura interna. 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. SMT aumenta la densità di installazione delle apparecchiature elettroniche, riduce l'area efficace di dissipazione del calore e l'aumento della temperatura dell'apparecchiatura influisce seriamente sull'affidabilità. Pertanto, la ricerca sulla progettazione termica è molto importante. 2. Analisi dei fattori di aumento della temperatura dei circuiti stampati

La causa diretta dell'aumento della temperatura della scheda stampata è dovuta all'esistenza di dispositivi di consumo energetico nel circuito e i dispositivi elettronici hanno tutti un consumo energetico a vari gradi e l'intensità di riscaldamento varia con la dimensione del consumo energetico. Due fenomeni di aumento della temperatura in schede stampate: (1) aumento della temperatura locale o aumento della temperatura di grande area; (2) Aumento della temperatura a breve termine o aumento della temperatura a lungo termine. Quando si analizza il consumo di energia termica PCB, viene generalmente analizzato dai seguenti aspetti. 2.1 Consumo di energia elettrica (1) Analizzare il consumo di energia per unità di area; (2) Analizzare la distribuzione del consumo energetico sul PCB. 2.2 La struttura del cartone stampato (1) La dimensione del cartone stampato; (2) Il materiale del cartone stampato. 2.3 Il metodo di installazione del bordo stampato (1) Metodo di installazione (come installazione verticale, installazione orizzontale); (2) Lo stato di tenuta e la distanza dal caso. 2.4 Radiazione termica (1) Emissività della superficie del cartone stampato; (2) la differenza di temperatura tra il bordo stampato e le superfici adiacenti e la loro temperatura assoluta; 2.5 Conduzione termica (1) Installare il radiatore; (2) Conduzione di altre parti strutturali dell'installazione. 2.6 Convezione termica (1) Convezione naturale; (2) Convezione forzata di raffreddamento. L'analisi dei fattori di cui sopra dal PCB 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, e solo per uno specifico La situazione reale può calcolare o stimare i parametri come l'aumento della temperatura e il consumo energetico più correttamente. 3. Principi di progettazione termica 3.1 Selezione del materiale (1) L'aumento della temperatura dei conduttori della scheda stampata dovuto alla corrente di passaggio più la temperatura ambiente specificata non deve superare 125 gradi Celsius (valore tipico comunemente usato. Può essere diverso a seconda della scheda selezionata). Poiché i componenti installati sulla scheda stampata emettono anche un po 'di calore, che influisce sulla temperatura di funzionamento, questi fattori dovrebbero essere presi in considerazione nella selezione dei materiali e nella progettazione della scheda stampata. La temperatura del punto caldo non dovrebbe superare 125 gradi Celsius. Scegli il più spesso rivestimento di rame il più possibile. (2) In casi speciali, a base di alluminio, ceramica e altre piastre con bassa resistenza termica possono essere selezionate. (3) L'adozione della struttura del bordo multistrato aiuta la progettazione termica del PCB. 3.2 Assicurarsi che il canale di dissipazione del calore sia sbloccato (1) Fare pieno uso del layout dei componenti, della pelle di rame, dell'apertura della finestra e dei fori di dissipazione del calore per stabilire un canale ragionevole ed efficace a bassa resistenza termica per garantire che il calore sia esportato senza intoppi al PCB. (2) Impostazione della dissipazione del calore attraverso i fori Progettare una certa dissipazione del calore attraverso i fori e i fori ciechi può efficacemente aumentare l'area di dissipazione del calore e ridurre la resistenza termica e migliorare la densità di potenza del circuito stampato. Ad esempio, un foro passante è impostato sul pad del dispositivo LCCC. La saldatura lo riempie nel processo di produzione del circuito per aumentare la conducibilità termica. Il calore generato durante il funzionamento del circuito può essere rapidamente trasferito allo strato di dissipazione del calore metallico o al pad di rame sul retro attraverso i fori passanti o fori ciechi da dissipare. In alcuni casi specifici, un circuito stampato con uno strato di dissipazione del calore è appositamente progettato e utilizzato. Il materiale di dissipazione del calore è generalmente rame/molibdeno e altri materiali, come schede stampate utilizzate su alcuni alimentatori del modulo. (3) Uso di materiali termicamente conduttivi Al fine di ridurre la resistenza termica del processo di conduzione del calore, un materiale termicamente conduttivo è utilizzato sulla superficie di contatto tra il dispositivo ad alto consumo energetico e il substrato per migliorare l'efficienza di conduzione del calore.