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PCB Tecnico

PCB Tecnico - 11 modi per dissipare il calore dai circuiti stampati PCB

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PCB Tecnico - 11 modi per dissipare il calore dai circuiti stampati PCB

11 modi per dissipare il calore dai circuiti stampati PCB

2021-11-02
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Author:Downs

1. Alto dispositivo generatore di calore più radiatore e piastra conduttrice di calore

Quando un piccolo numero di componenti nel PCB 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 un ventilatore 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 di cambiamento di fase viene aggiunto sulla superficie del componente per migliorare l'effetto di dissipazione del calore.

2. dissipazione di calore attraverso la scheda PCB stessa

Attualmente, le schede PCB ampiamente utilizzate sono substrati in tessuto di vetro epossidico o substrati in tessuto di vetro resina fenolica e viene utilizzata una piccola quantità di schede rivestite di rame a base di carta. Sebbene questi substrati abbiano eccellenti proprietà elettriche e proprietà di lavorazione, hanno scarsa dissipazione del calore.

scheda pcb

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'ampio uso di componenti per montaggio superficiale come QFP e BGA, il calore generato dai componenti viene trasferito alla scheda PCB in 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. Da trasmettere o emettere.

3. Utilizzare la progettazione ragionevole del cablaggio per raggiungere la dissipazione del calore

Poiché la resina nella piastra ha scarsa conducibilità termica e le linee e i fori della lamina di rame sono buoni conduttori di calore, aumentando il tasso residuo della lamina di rame e aumentando i fori termicamente conduttivi sono il mezzo principale di dissipazione del calore.

Per valutare la capacità di dissipazione del calore del PCB, è necessario calcolare la conducibilità termica equivalente (nove eq) del materiale composito composto da vari materiali con conduttività termica diversa-il substrato isolante per il PCB.

4. per le apparecchiature che adottano il raffreddamento ad aria a convezione libero, è meglio organizzare i circuiti integrati (o altri dispositivi) verticalmente o orizzontalmente.

5. I dispositivi sulla stessa scheda stampata devono essere disposti per quanto possibile in base al loro potere calorifico e al grado di dissipazione del calore. Dispositivi con piccolo potere calorifico o scarsa resistenza al calore (quali transistor di segnale piccoli, circuiti integrati su piccola scala, condensatori elettrolitici, ecc.) dovrebbero essere posizionati Il flusso più alto (ingresso) del flusso d'aria di raffreddamento, e i dispositivi con grande resistenza al calore o al calore (come transistor di potenza, circuiti integrati su larga scala, ecc.) sono posizionati nella parte superiore a valle del flusso d'aria di raffreddamento.

6. 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 dispositivi funzionano. Impatto.

7. Il dispositivo sensibile alla temperatura deve essere posizionato nella zona più bassa della temperatura (come il fondo del dispositivo). Non posizionarlo mai direttamente sopra il dispositivo di riscaldamento. I dispositivi multipli dovrebbero essere disposti preferibilmente in un piano orizzontale sfalsato.

8. La dissipazione del calore del bordo 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. Anche la configurazione di più circuiti stampati in tutta la macchina dovrebbe prestare attenzione allo stesso problema.

9. Evitare la concentrazione di punti caldi sul PCB, distribuire il potere uniformemente sulla scheda PCB il più possibile e mantenere le prestazioni della temperatura superficiale 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 PCB può aiutare i progettisti a ottimizzare la progettazione del circuito.

10. Disporre i dispositivi con il più alto consumo energetico e generazione di calore vicino alla posizione migliore per la dissipazione del calore. Non posizionare componenti con maggiore generazione di calore sugli angoli e sui bordi periferici della scheda stampata PCB, 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 di dissipazione del calore PCB quando si regola il layout della scheda stampata.

11. I dispositivi ad alta dissipazione del calore dovrebbero ridurre al minimo la resistenza termica tra di loro quando sono collegati al substrato. Per soddisfare meglio i requisiti delle caratteristiche termiche, alcuni materiali termoconduttivi (come uno strato di gel di silice termoconduttivo) possono essere utilizzati sulla superficie inferiore del chip e una certa area di contatto può essere mantenuta per il dispositivo per dissipare il calore.