정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
1.열 민감성 PCB 설계의 중요성
유용한 공을 제외하고 전자 설비가 소모하는 대부분의 전기 에너지는 모두 열 발사로 전환된다.전자기기에서 발생하는 열은 내부 온도를 빠르게 상승시킨다.만약 열이 제때에 사라지지 않으면 설비는 계속 열이 나고 부품은 과열로 인해 효력을 잃게 되며 전자설비의 신뢰성은 떨어지게 된다.SMT는 전자 장치의 설치 밀도를 높이고 효과적인 냉각 면적을 줄여 장치 온도 상승의 신뢰성에 심각한 영향을 미칩니다.따라서 열 설계를 연구하는 것은 매우 중요하다.
2. 인쇄회로기판 온도 상승 요인 분석
PCB 온도가 높아지는 직접적인 원인은 회로 전력 부품의 존재이며, 전자 부품은 전력 소비량이 다르며, 가열 강도는 전력 소비량에 따라 달라진다.
인쇄판의 온도가 상승하는 두 가지 현상:
(1) 국부 또는 대면적의 온도상승;
(2) 단기 온도 상승 또는 장기 온도 상승.
PCB 열 전력 분석에서는 일반적으로 다음과 같은 몇 가지 측면에서 분석합니다.
2.1 전력 소비
(1) 단위 면적당 전기 사용량 분석;
(2) PCB 보드의 전력 분포를 분석한다.
2.2 인쇄판 구조
(1) 인쇄판 크기;
(2) 인쇄판 재료.
2.3 인쇄판 설치 방법
(1) 설치 방법 (예: 수직 설치, 수평 설치);
(2) 밀봉 조건과 하우징과의 거리.
2.4 열복사
(1) 인쇄판 표면의 복사계수;
(2) 인쇄판과 인접 표면 사이의 온도차 및 절대 온도;
2.5 열전도
(1) 히트싱크 설치,
(2) 설치된 다른 구조 부품의 전도.
2.6 열대류
(1) 자연 대류;
(2) 강제 냉각 대류.
PCB에서 상술한 요소를 분석하는 것은 인쇄판의 온도 상승을 해결하는 효과적인 방법이다. 일반적으로 한 제품과 시스템에서 이러한 요소는 상호 관련되고 상호 의존적이다. 대부분의 요소는 실제 상황에 따라 분석해야 한다. 특정한 실제 상황에 대해서만 온도 상승과 전력 소비량 등 매개변수를 정확하게 계산하거나 추정할 수 있다.
3.열공 설계 원칙
3.1 재료 선택
(1) PCB 도선을 통과하는 전류와 규정된 환경온도로 인한 온도상승은 섭씨 125도를 초과해서는 안된다 (상용하는 일반값).선택한 판재에 따라 다름).인쇄판에 장착된 구성 요소도 일부 열을 발산하여 작동 온도에 영향을 미치므로 재료를 선택하고 인쇄판을 설계할 때 이러한 요소를 고려해야 합니다.뜨거운 온도는 섭씨 125도를 초과해서는 안 된다.가능하다면 더 두꺼운 동박을 선택하세요.
(2) 특수한 상황에서 알루미늄기, 세라믹기 등 소형 열저항판을 선택할 수 있다.
(3) 다층판 구조의 사용은 PCB의 열 설계에 유리하다.
3.2 냉각 채널의 원활한 연결 보장
(1) 소자배치, 동피, 창과 냉각공 등 기술을 충분히 리용하여 합리적이고 효과적인 저열저항통로를 구축하여 열이 PCB로 순조롭게 출력될수 있도록 확보해야 한다.
(2) 열 통과 구멍 설정
일부 방열통공과 맹공을 설계하면 방열면적을 효과적으로 높이고 열저항을 낮추며 회로기판의 공률밀도를 높일수 있다.LCCC 기기의 용접 패드에 구멍을 설정하는 경우.회로 생산 과정에서 열전도성을 높이기 위해 용접재를 채우고, 회로가 작동할 때 발생하는 열은 금속 방열층이나 뒷면에 설치된 구리 무어에 빠르게 전달될 수 있다.특정 조건에서는 일반적으로 구리 / 몰리브덴과 같은 방열 레이어가 있는 회로 기판을 설계 및 사용합니다. 예를 들어 일부 모듈의 전원에 사용되는 인쇄판과 같은 방열 재료입니다.
(3) 열전도성 재료의 사용
열전도 과정 중의 열저항을 낮추기 위해 고출력 부품과 라이닝 사이의 접촉 표면에 열전도 재료를 사용하여 열전도 효율을 높인다.
(4) 공정 방법
방열 조건을 개선하기 위해 용접고에 소량의 가는 구리를 섞을 수 있으며, 환류 용접 후 부품 아래의 용접점은 일정한 높이가 있을 것이다.장치와 인쇄판 사이의 간격이 증가하여 대류 방열이 증가합니다.
3.3 부품 레이아웃 요구 사항
(1) PCB에 대한 소프트웨어 열 분석, 내부 최대 온도 상승 설계 및 제어;
(2) 높은 가열과 높은 복사를 가진 부품은 인쇄판에 설치하도록 특별히 설계될 수 있다;
(3) 판의 열 용량이 고르게 분포되어 있다.대전력 장치를 중앙에 배치하지 않도록 주의하십시오.불가피하면 높은 어셈블리를 공기 흐름의 상류에 배치하고 냉각 공기 흐름이 열 소비량 집중 영역을 통과할 수 있도록 해야 합니다.
(4) 열 전달 경로를 가능한 한 짧게 만듭니다.
(5) 전열 횡단면을 가능한 한 크게 만듭니다.
(6) 부품의 레이아웃은 주변 부품에 대한 열 복사의 영향을 고려해야 합니다.열감지 소자 (반도체 소자 포함) 는 열원 또는 격리를 멀리해야 한다;
(7) (액체 매체) 콘덴서는 열원을 멀리하는 것이 좋다;
(8) 강제환기와 자연환기 방향이 일치하도록 주의한다.
(9) 첨부된 자판과 장치의 풍도는 통풍 방향과 일치한다;
(10) 가능한 한 흡기와 배기가 충분한 거리를 가지도록 한다.
(11) 가열장치는 가능한 한 제품 위에 놓아야 하며, 조건이 허락할 경우 기류 경로에 있어야 한다;
(12) 고열량 또는 고전류의 부품은 인쇄판의 구석과 가장자리에 놓아서는 안되며 될수록 라디에이터에 설치하고 기타 설비에서 멀리 떨어져야 하며 라디에이터통로가 막힘없이 통하도록 확보해야 한다.
(13) (소형신호증폭기 주변설비) 될수록 소형온도표류설비를 사용한다.
(14) 가능한 한 금속 섀시 또는 섀시를 사용하여 열을 방출합니다.
3.4 배선 요구 사항
(1) 판재 선택(인제판 구조를 합리적으로 설계);
(2) 연결 규칙;
(3) 부품 전류 밀도에 따라 최소 채널 폭을 계획한다;연결부의 채널 연결에 특히 주의하십시오.
(4) 큰 전류선로는 될수록 천박해야 한다.요구 사항을 충족하지 못할 경우 모선 사용을 고려할 수 있습니다.
(5) 표면에 닿는 열 저항을 최소화한다.따라서 가열 전도 면적을 늘려야 한다.접촉면은 평평하고 매끄럽고 필요할 때 열규소를 칠할 수 있어야 한다.
(6) 열응력점은 응력균형조치와 굵은 선을 고려해야 한다.
(7) 방열동가죽개창법을 채용하고 방열저항용접개창법을 적당히 채용하여야 한다.
(8) 대표면 동박의 사용 가능성에 따라 달라진다;
(9) 인쇄판의 접지 설치 구멍은 비교적 큰 패드를 사용하여 설치 볼트와 인쇄판 표면의 동박을 충분히 이용하여 열을 방출한다;
(10) 가능한 한 금속화된 구멍을 배치하고 공경, 디스크 표면이 가능한 한 커서 구멍에 의존하여 열을 방출한다.
(11) 설비의 열 방출을 위한 보충 장치;
(12) 동박의 큰 표면적을 보장할 수 있는 상황에서 경제적인 고려에서 추가 히트싱크 방법을 사용하지 않는다;
(13) 장비 전력 소비량, 환경 온도 및 최대 허용 결온에 따라 적합한 표면 냉각 동박 면적을 계산합니다(0.5~0.8) Tjmax.
