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PCB技術

PCB技術 - PCBに対する熱放散の実用的方法

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PCB技術 - PCBに対する熱放散の実用的方法

PCBに対する熱放散の実用的方法

2021-10-06
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Author:Downs

電子機器用, 作動中に一定量の熱量が発生する, 装置の内部温度が急速に上昇するように. 熱が時間に消散されないならば, 機器は加熱し続ける, そして、デバイスは過熱のために失敗するでしょう. 電子機器性能の信頼性は低下する. したがって, 回路基板に良好な放熱処理を施すことは非常に重要である. の熱放散 PCB回路基板 は非常に重要なリンクです, それでは、何の熱放散テクニックですか PCB回路基板, 以下で議論しましょう.

(1)現在使用されているPCBボード自体の熱散逸は、銅クラッド/エポキシガラスクロス基板やフェノール樹脂ガラスクロス基板であり、少量のペーパーベースの銅クラッド板が用いられる。

これらの基板は優れた電気的性質及び加工性を有しているが、それらは熱放散性が悪い。高発熱部品の放熱経路としては、PCB自体の樹脂からの熱が熱を伝導することを期待することはほとんど不可能であるが、部品の表面から周囲の空気に熱を放散することはほとんど不可能である。

しかしながら、電子製品は、部品の小型化、高密度実装、高加熱アセンブリの時代に入ったため、熱を放散させるために非常に小さな表面積を有する部品の表面に依存するのに十分ではない。

同時に, QFPやBGAなどの表面実装部品の広範な使用のため, コンポーネントによって生成された大量の熱が PCBボード. したがって, 放熱の問題を解決する最良の方法は、PCB自体の放熱能力を向上させることである, 加熱素子と直接接触する, 通して PCBボード. 伝わる.

大きな面積の電源で熱放散銅箔と銅箔を加えてください

PCBボード

サーマルビア

ICの裏面への銅の露出は、銅の皮膚と空気との間の熱抵抗を減少させる

PCBレイアウト

a .寒風域に熱感知器を配置する。

b .最も熱い位置に温度検出装置を置いてください。

c .同じプリント基板上の装置は、発熱量および熱放散度に応じて可能な限り配置されるべきである。低発熱量(低信号トランジスタ、小型集積回路、電解コンデンサ等)を有する装置は、冷却空気流(入口で)の最上流の流れに置かなければならない。そして、大きな熱発生または優れた耐熱性(例えばパワートランジスタ、大規模集積回路など)を有するデバイスは、冷却気流の最下流に置かれる。

d .水平方向において、高電力デバイスは、熱伝達経路を短くするためにプリント板のエッジに可能な限り近く配置される垂直方向において、これらのデバイスが動くときに、高出力デバイスは他のデバイスの温度を減らすためにプリント基板の最上部に可能な限り近く配置される。インパクト.

E .装置内のプリント基板の熱放散は主に空気の流れに依存するので、空気流路は設計中に研究されなければならず、デバイスまたはプリント回路基板は合理的に構成されるべきである。空気が流れると、常に低抵抗の場所で流れやすい傾向にあるので、プリント回路基板上のデバイスを構成するとき、あるエリアに大きな空域を残すのを避ける。マシン全体の複数のプリント回路基板の構成は、同じ問題にも注意を払うべきである。

f .温度感応性デバイスは、最も低い温度領域(デバイスの底のような)に最も置かれる。決して直接加熱装置の上に置きます。水平面に複数のデバイスを停滞させるのがベストです。

g .最も高い電力消費と熱放散のために最高の位置の近くで最も高い熱発生をもつ装置を手配してください。ヒートシンクがそれの近くに配置されない限り、プリント基板の角と周辺端に高加熱装置を置かないでください。電源抵抗器を設計するとき、できるだけ多くの装置を選んでください、そして、それがプリント板のレイアウトを調節するとき、それが熱放散のために十分なスペースを持つようにしてください。

2 .高発熱部品プラスラジエータと伝熱板PCB中のいくつかの成分が多量の熱を発生するとき(3未満)、ヒートシンク又はヒートパイプを発熱成分に添加することができる。温度を下げることができない場合、放熱器効果を高めるためにファン付きラジエータを使用することができる。

加熱装置の数が多い場合(3以上)には、PCB上の加熱装置の位置及び高さに応じてカスタマイズされた特殊ヒートシンク、又は異なる部品高さ位置を切り出した大きな平坦なヒートシンクである大きな放熱カバー(ボード)を使用することができる。

放熱カバーは、部品の表面に一体的に座屈し、各部品と接触して放熱する。しかし,部品の組立や溶接時の高さの整合性が悪いため,放熱効果は良くない。通常、熱放散効果を改善するために、柔らかい熱相変化熱パッドが、コンポーネントの表層に添加される。

(3)自由対流空気冷却を採用した装置では、集積回路(又は他の装置)を垂直又は水平に配置することがベストである。

放熱性を実現する合理的な配線設計。プレート内の樹脂は熱伝導性が悪く、銅箔ラインや穴は熱伝導性が良いので、銅箔の残りの割合を増し、熱伝導孔を大きくすることが熱放散の主要な手段である。

pcbの放熱能力を評価するためには,pcbの絶縁基板とは異なる熱伝導率をもつ種々の材料からなる複合材料の等価熱伝導率(9 eq)を計算する必要がある。

5 .同一のプリント基板上の装置は、発熱量及び放熱量に応じて可能な限り配置する。低発熱量(低信号トランジスタ、小型集積回路、電解コンデンサ等)を有する装置は、冷却空気流(入口で)の最上流の流れに置かなければならない。そして、冷却空気流の最下段には、大きな熱または熱抵抗(パワートランジスタ、大規模集積回路など)を有するデバイスが配置される。

図6に示すように、水平方向には、熱伝達経路を短くするために、プリント基板の縁部に近接して高電力デバイスが配置される垂直方向において、これらのデバイスが動くときに、高出力デバイスは他のデバイスの温度を減らすためにプリント基板の最上部に可能な限り近く配置される。インパクト.

装置内のプリント基板の熱放散は主に空気の流れに依存するので、空気流路は設計中に検討され、装置またはプリント回路基板は合理的に構成されるべきである。

空気が流れると、常に低抵抗の場所で流れやすい傾向にあるので、プリント回路基板上のデバイスを構成するとき、あるエリアに大きな空域を残すのを避ける。マシン全体の複数のプリント回路基板の構成は、同じ問題にも注意を払うべきである。

温度感受性デバイスは、最も低い温度領域(デバイスの底のような)に最もよく配置される。決して直接加熱装置の上に置きます。水平面に複数のデバイスを停滞させるのがベストです。

9 .最も高い電力消費と熱放散のために最も良い位置の近くで最も高い熱発生をもつ装置を整えてください。ヒートシンクがそれの近くに配置されない限り、プリント基板の角と周辺端に高加熱装置を置かないでください。

電源抵抗器を設計するとき、できるだけ多くの装置を選んでください、そして、それがプリント板のレイアウトを調節するとき、それが熱放散のために十分なスペースを持つようにしてください。

10. PCB上のホットスポットの濃度を避ける, 均等に力を分配する PCBボード できるだけ, そして、PCB表面温度性能を均一で、一貫していてください.

その中で、厳密な一様分布を達成することはしばしば困難である PCB設計 プロセス, しかし、回路全体の正常な動作に影響を与えるホットスポットを避けるために、高出力密度の領域は避けなければならない.