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PCB技術

PCB技術 - PCB基板放熱の様々な方法を理解する

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PCB技術 - PCB基板放熱の様々な方法を理解する

PCB基板放熱の様々な方法を理解する

2021-10-24
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Author:Downs

あらゆるPCB基板電子装置それが働いているとき、ある量の熱を発生させる, 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, 装置は加熱し続ける, そして、PCBデバイスは過熱のために失敗するでしょう. 信頼性性能が低下する.


従って、回路 基板上に良好な放熱処理を施すことが非常に重要である。pcb基板の放熱は非常に重要なリンクであるので,pcb回路 基板の放熱技術とは何かを以下に論じる。


現在使用されているPCBボードを通しての放熱は、銅クラッド/エポキシガラスクロス基板または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使用される。


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基板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。


電子製品は、部品、高密度実装、および高加熱アセンブリの小型化の時代に入ったので、熱を放散するために非常に小さな表面積を有するコンポーネント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囲な使用により、部品によって発生した熱は、PCB基板に大量に転送される。したがって、放熱を解決する最良の方法は、加熱素子と直接接触するPCB自体の放熱能力を向上させることである。送信する、または放射する


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

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 board


PCBレイアウト

a.寒風域における感温装置の設置


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、冷却空気流の最下部には、大きな発熱又は良好な耐熱性(例えばパワートランジスタ、大規模集積回路等)の素子が配置される。


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pcb基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。


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配線板の構成は、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。


h.推奨コンポーネント間隔

放熱器と伝熱板をプラスした高発熱部品PCB内の少数の部品が大量の熱を発生する場合(3未満)、ヒートシンク又はヒートパイプを発熱部品に添加することができる。温度が下がることができないとき、それは熱散逸効果を強化するためにファン付きラジエターを使用することができます。


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。


自由対流空気冷却を採用する装置では、集積回路(または他のデバイス)を垂直または水平に配置することがベストである。


放熱を実現する合理的な配線設計を採用。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体であるので、銅箔の残りの割合を増加させ、熱伝導孔を増加させることが熱放散の主な手段である。

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。


PCB上のホットスポットの濃度を避ける, 電源をPCBボードに均等に分配する, そして、 PCB表面温度性能均一で一貫性.


設計プロセス中に厳しい均一分布を達成することは困難であるが、ホットスポットが回路全体の通常動作に影響を及ぼすのを防止するために、高電力密度を有する領域を回避しなければならない。


できればプリント基板の熱効率を解析する必要がある。例えば、いくつかの専門PCB設計ソフトウェアに追加された熱効率指数解析ソフトウェアモジュールは、設計者が回路設計を最適化するのを助けることができる。