電子設計 - PCBの熱性能とPCBの数

1. 詳細解析 PCBの熱性能

PCBの熱設計を考慮しない多くのプリント基板アセンブリは、処理中の金属接合穴の破損やはんだ接合の亀裂のような問題に遭遇する. アセンブリに問題がない場合でも, 全体のマシンやシステムはまだ最初に安定して動作することができます, しかし、連続的な操作の長い時間の後, コンポーネントは熱を生成し、熱は適切に放散されません, これにより、コンポーネントの温度係数が異常に変化し、動作する. 機械やシステムには多くの問題がある. 熱が大きすぎるとき, それは、コンポーネント故障さえ引き起こすかもしれません, はんだ接合割れ, 金属化した穴の破壊, または PCB基板. したがって, PCBの設計時には、熱解析を慎重に行う必要がある, そして、製品温度上昇を減らすか、温度変化を減らすために様々な温度変化のために対応する処置をとらなければなりません, そして、アセンブリの間のPCBアセンブリ溶接および作業の熱応力の程度を維持するために. 部品は正常に溶接でき、製品は正常に作動できる. PCBの熱性能解析, これは一般的に次の側面から分析することができます.

1：電力消費：単位面積当たりの消費電力；PCBにおける電力消費の分布

2：PCB構造：PCBサイズ；PCB材料。

3：PCB設置方法：垂直設置または水平設置；シール条件とシャーシからの距離。

4：熱放射：PCB表面の放射率；PCBと隣接する表面との間の温度差とそれらの絶対温度。

5：熱伝導：放射器を設置してください；他の設置構造部品の導通。

6：熱対流：自然対流；強制冷却対流.上記の因子の解析は，pcb温度上昇の問題を解決する効果的な方法である。これらの要因はしばしば相互に関連し、製品やシステムに依存する。ほとんどの要因は、実際の状況に応じて分析する必要があり、特定の実際の状況についてのみ計算するか、またはより正確に温度上昇や消費電力のパラメータを推定することができます。

第二に、新しい数の品質に対するPCBビア数の影響

PCBバイア数が信号に与える影響を検証する必要がある。実際には、各VIAは、わずかな高周波損失を有し、ビアは容量効果を有し、それは信号の高次高調波の減衰を引き起こし、それは遅い信号立ち上がり時間として現れる。VIAにとって、それに起因する影響は、全体の跡によって引き起こされる減衰と比較して重要でありません。ビアに起因する減衰は無視でき，設計者によって0 . 5／1／2 . 1 . 0 ns（0 . 5／1／2，000 ps）の立上り時間範囲を使用した。コンポーネント（またはより速い）のために、ビアによって、生じるピコ秒のエッジ減速は、比較的に有意でない。非常に高速な設計のためには、複数のビアの影響を考慮すべきであり、最小化すべきである。穴の数。

また、信号伝送時間が長くなる。一般に、ビアの効果は、トレース遅延の数百ピコ秒程度である。バックプレーン上の長いトレースのために、ビアの効果も無視することができます。

VIAのための提案 PCB設計 プロセス

ビアの数を最小にします。

配線の層を変更する場合、連続インピーダンスで平面間を切り替えることが好ましい。

1 GHz以下の信号では、ビアを回避するのではなく、放射線の影響を低減するために、内部配線に優先度が与えられる。