PCB 뉴스 - PCB 온도 상승의 영향 요소 및 해결 방법

요약: 전자 장치가 작동 중에 발생하는 열은 장치 내부의 온도를 빠르게 상승시키는 것으로 알려져 있습니다.만약 열이 제때에 사라지지 않으면 설비는 계속 열이 나고 설비는 과열로 인해 효력을 잃게 되며 전자설비의 신뢰성은 낮아지게 된다.따라서 방열판은 매우 중요하다.

PCB 온도 상승의 직접적인 요소는 전력 소모 부품의 존재이며, 가열 강도는 전력 소모의 변화에 따라 변화한다.

인쇄회로기판의 온도 상승에 영향을 주는 몇 가지 요소와 해결 방법

온도 상승에는 두 가지 현상이 있다.

1.국부 온도 상승 또는 전역 온도 상승;

2.단기 온도 상승 또는 장기 온도 상승.

자세한 이유로 일반적으로 다음과 같은 몇 가지 측면에서 분석합니다.

1. 전력 소비량

(1) 단위 면적당 전기 사용량 분석;

(2) PCB의 전력 분포를 분석한다.

2. PCB 구조

(1) 치수,

(2) 재료.

3. PCB 설치 방법

(1) 설치 방법 (예: 수직 설치, 수평 설치);

(2) 밀봉 조건과 튜브와의 거리.

4.열복사

(1) PCB 표면의 발사율;

(2) PCB와 인접 표면 사이의 온도차 및 절대 온도;

5.열전도

(1) 히트싱크 설치,

(2) 기타 설치 구조 부품의 전도.

6.열대류

(1) 자연 대류;

(2) 강제 냉각 대류.

PCB에서 위의 요인을 분석하는 것이 PCB 온도 상승 문제를 해결하는 효과적인 방법입니다.윤택오주는 이런 요소들은 일반적으로 제품과 시스템과 관련되며 서로 의존한다고 인정했다.대부분의 요소는 실제 상황에 근거하여 분석해야 한다.구체적인 실제 상황에 근거해야만 온도 상승과 전력 소모와 같은 매개 변수를 정확하게 계산하거나 예측할 수 있다.

솔루션

히트싱크 및 열전도판이 있는 고열 발생 장치

PCB의 작은 부품에서 3 미만의 많은 열이 발생할 경우 장치에 히트싱크 또는 히트파이프를 추가할 수 있습니다.온도를 낮출 수 없을 때는 팬이 있는 히트싱크를 사용하여 히트싱크를 향상시킬 수 있습니다.부품 수가 많을 때(3개 이상) 더 큰 히트싱크 덮개(보드)를 사용할 수 있는데, 이는 PCB 또는 PC에서 가열 장치의 위치와 높이에 따라 맞춤형으로 제작된 특수 히트싱크입니다. 대형 평면 히트싱크입니다.서로 다른 부품의 위쪽과 아래쪽을 배치합니다.단열판은 전체적으로 부품의 표면에 고정되어 각 부품과 접촉하여 열을 방출한다.그러나 용접 과정에서 부품의 일관성이 떨어지기 때문에 발열 효과가 좋지 않습니다.

PCB 자체로 냉각

현재 널리 사용되는 PCB는 복동/에폭시 유리 천기판 또는 페놀 수지 유리 천기판이며 소량의 종이 기초를 사용하여 복동층 압판을 사용한다.이러한 라이닝은 전기적 성능과 가공적 성능이 뛰어나지만 발열 성능은 낮습니다.고발열 부품의 발열 경로로서 열이 PCB 자체의 수지에서 전도되는 것이 아니라 부품의 표면에서 주변 공기로 열을 복사하는 것을 기대하기 어렵다.그러나 전자제품이 소형화, 고밀도 설치, 고열 조립 시대에 접어들면서 소표면적의 부품 표면 복사열만으로는 부족하다.또한 QFP 및 BGA와 같은 많은 표면 장착 구성 요소 때문에 이러한 구성 요소에서 발생하는 많은 열이 PCB로 전달됩니다.따라서 발열 문제를 해결하는 가장 좋은 방법은 가열 부품과 직접 접촉하는 PCB 자체의 발열 능력을 증가시키는 것이다.전도 또는 발사.

냉각을 위한 합리적인 레이아웃 설계

회로기판의 수지는 열전도성이 비교적 떨어지기 때문에 동선과 구멍은 좋은 열전도체이며, PCB 보습은 구리의 잔류율을 높이고 열구멍을 늘리는 것이 열을 방출하는 주요 수단이라고 생각한다.

PCB의 열 방출 능력을 평가하기 위해서는 열전도도가 다른 다양한 재료로 구성된 복합재료의 동등한 열전도도를 계산할 필요가 있다.

자유 대류 공기 냉각을 사용하는 장치의 경우 집적 회로 (또는 기타 장치) 를 세로 또는 가로 방향으로 정렬하는 것이 좋습니다.

그것들의 열과 열 방출 상황에 따라, 그것들은 같은 PCB 위에 놓아야 한다.소형 신호 트랜지스터, 소형 집적 회로, 전해질 콘덴서 등 저열 또는 내열성이 떨어지는 부품을 배치해야 한다.냉각 기류의 최고 유량 (입구에서), 전력 트랜지스터, 대형 집적 회로 등 많은 열이나 열을 발생시키는 설비는 냉각 기류의 최하류에 위치한다.

수평 방향에서 고출력 부품은 가능한 한 PCB의 가장자리에 접근하여 전열 경로를 단축해야 한다.수직 방향에서 고출력 구성 요소는 가능한 한 PCB 상단에 접근하여 다른 구성 요소의 작동 중 온도를 낮춰야 합니다.

온도 민감 컴포넌트는 가장 낮은 온도 영역 (예: 장치 하단) 에 배치해야 합니다.가열 장치 위에 직접 배치하지 마십시오.여러 기기가 수평 평면에서 우선적으로 교차 정렬됩니다.

장치에서 PCB의 발열은 주로 공기 흐름에 따라 결정되므로 설계 과정에서 공기 흐름 경로를 검토하고 장치 또는 PCB를 올바르게 구성해야 합니다.공기가 흐를 때, 그것은 저항력이 낮은 곳에서 흐르는 경향이 있다.따라서 인쇄 회로 기판에 장치를 구성할 때 특정 영역에 더 큰 공기 공간을 남기지 않아야 합니다.전체 컴퓨터에 여러 개의 인쇄회로기판을 배치할 때도 같은 문제에 주의해야 한다.

PCB에 핫스팟이 집중되지 않도록 하고 가능한 한 PCB에 전력을 균일하게 분배하며 PCB 표면의 온도 성능을 균일하게 유지한다.설계 과정에서 일반적으로 엄격한 균일 분포를 실현하기는 어렵지만, 핫스팟이 전체 회로의 정상적인 작동에 영향을 주지 않도록 전력 밀도가 너무 높은 지역을 피해야 한다.필요한 경우 인쇄 회로의 열 성능을 분석할 필요가 있습니다.예를 들어, 일부 전문 PCB 설계 소프트웨어에 추가된 열 성능 지표 분석 소프트웨어 모듈은 설계자가 회로 설계를 최적화하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

전력 소비량이 가장 높고 발열량이 가장 많은 구성 요소를 최적의 발열량 근처에 배치합니다.라디에이터가 인쇄 회로 기판의 구석과 주변 가장자리에 놓여 있지 않으면 라디에이터를 가열하지 마십시오.전력 저항기를 설계할 때는 가능한 한 더 큰 장치를 선택하고 인쇄 회로 기판의 레이아웃을 조정할 때 충분한 냉각 공간을 확보하십시오.

고발열 장치가 기판에 연결되어 있을 때, 그것들 사이의 열 저항은 최소화되어야 한다.열 특성의 요구 사항을 더 잘 충족시키기 위해 칩의 바닥면에 열 전도성 재료 (예: 열 전도성 실리콘) 를 사용하고 부품을 분산시키기 위해 일정한 접촉 면적을 유지할 수 있습니다.

베이스보드에 어셈블리 연결

(1) 어셈블리 지시선의 길이를 최소화합니다.

(2) 고출력 컴포넌트를 선택할 때 지시선 재료의 열전도성을 고려하여 가능한 한 단면에서 가장 큰 지시선을 선택해야 한다.

(3) 핀이 많은 어셈블리를 선택합니다.

장치 포장 선택

(1) 방열 설계를 고려할 때 부품의 포장 설명과 열전도 계수에 주의하십시오.

(2) 라이닝과 부품 패키지 사이에 양호한 열 경로를 제공하는 것을 고려해야 한다.

(3) 열전도 경로에서 공기 분리를 피해야 한다.이 경우 열전도 재료를 채우는 데 사용할 수 있습니다.