PCB 기술 - PCB 설계 기술의 냉각 기능

인쇄회로기판 온도 상승 요인 분석

인쇄판의 온도가 상승하는 직접적인 원인은 회로 전력 소모 부품의 존재이다.전자 장치는 전력 소비량이 다르며 가열 강도는 전력 소비량의 크기에 따라 달라집니다.

인쇄판의 온도가 상승하는 두 가지 현상:

(1) 국부적인 온도상승 또는 대면적의 온도상승;

(2) 단기 온도 상승 또는 장기 온도 상승.

PCB 열처리 시간을 분석할 때 일반적으로 다음과 같은 몇 가지 측면에서 분석합니다.

1.전력 소비

(1) 단위 면적의 전력 소비량을 분석한다.

(2) PCB 보드의 전력 분포를 분석합니다.

2. 인쇄판의 구조

(1) 인쇄판의 크기;

(2) 인쇄판의 재료.

3. 인쇄판을 설치하는 방법

(1) 설치 방법 (예: 수직 설치, 수평 설치);

(2) 밀봉 조건과 튜브와의 거리.

4.열복사

(1) 인쇄판 표면의 발사율;

(2) 인쇄판과 인접 표면 사이의 온도차 및 절대/쌍 온도;

5.열전도

(1) 히트싱크 설치,

(2) 기타 설치 구조 부품의 전도.

6.열대류

(1) 자연 대류;

(2) 강제 냉각 대류.

2. 회로기판 열 방출 방식

일.고발열 장치 히트싱크 및 열전도판

PCB의 작은 구성 요소에서 3 미만의 많은 열이 발생하는 경우 히트싱크 또는 히트파이프를 히트싱크 구성 요소에 추가할 수 있습니다.온도를 낮출 수 없을 때는 팬이 있는 히트싱크를 사용하여 히트싱크를 향상시킬 수 있습니다.가열장치의 수량이 비교적 클 때(3개 이상) 대형 방열덮개(보드)를 사용할 수 있는데, 이는 가열장치가 PCB에 있는 위치와 높이에 따라 맞춤형 특수 방열기이거나 대형 평면 방열기이다. 서로 다른 부품의 높이 위치를 절단한다.냉각 덮개 전체가 부품 표면에 잠겨 각 부품과 접촉하여 열을 방출합니다.그러나 어셈블리를 조립하고 용접할 때 높은 일관성이 떨어지기 때문에 발열 효과가 좋지 않습니다.일반적으로 컴포넌트 표면에 열 방출 효과를 높이기 위해 소프트한 열 변환 핫 패드를 추가합니다.

이.PCB 보드 자체로 냉각

현재 널리 사용되는 PCB 보드는 구리/에폭시 유리 천기판 또는 페놀 수지 유리 천기판이며, 소량은 종이 기반 구리 도금판을 사용한다.이러한 기판은 우수한 전기 성능과 가공 성능을 가지고 있지만, 발열성은 비교적 떨어진다.고발열 부품의 발열 경로로서 PCB 자체의 수지로부터 열이 전도되는 열을 기대하는 것은 거의 불가능하며, 열을 부품 표면에서 주변 공기로 발산한다.그러나 전자제품이 부품의 소형화, 고밀도 설치, 고가열 조립의 시대에 접어들면서 표면적이 매우 작은 부품의 표면 방열만으로는 부족하다.이와 동시에 QFP, BGA 등 표면설치소자의 광범한 사용으로 소자에서 발생한 열이 대량으로 PCB판에 전달되였다.따라서 발열 문제를 해결하는 좋은 방법은 가열 소자와 직접 접촉하는 PCB 자체의 발열 능력을 향상시키고 PCB 보드를 통해 전도하는 것이다.나가거나 보내거나

삼.냉각을 위한 합리적인 케이블 연결 설계

판의 수지는 열전도성이 비교적 낮고 동박선과 구멍은 량호한 열전도체이기에 동박의 잔류률과 열전도구멍을 증가하는것은 열을 방출하는 주요수단이다.

PCB의 열 방출 능력을 평가하기 위해서는 열전도도가 다른 다양한 재료로 구성된 복합재료의 동등한 열전도율(9당량)인 PCB의 절연 기판을 계산할 필요가 있다.

4. 자유로운 대류 공기 냉각을 사용하는 장치의 경우 집적회로 (또는 기타 장치) 는 수직 또는 수평으로 배치해야 한다.같은 인쇄판의 설비는 가능한 한 열치와 열 방출 정도에 따라 배치해야 한다.발열량이 적거나 내열성이 떨어지는 부품 (예: 소신호 트랜지스터, 소형 집적회로, 전해콘덴서 등) 은 냉각기류의 최상층 (입구에서), 발열량이 많거나 내열성이 좋은 부품 (예: 전력 트랜지스터, 대형 집적회로 등) 은 냉각기류의 최하층에 놓아야 한다.

수평 방향에서 고출력 부품은 가능한 한 인쇄판의 가장자리에 가깝게 배치하여 전열 경로를 단축한다;수직 방향에서 고출력 장치는 가능한 한 인쇄판의 상단에 접근하여 다른 장치가 작동할 때의 온도를 낮춥니다. 충격.온도에 민감한 장치는 최소 온도 영역 (예: 장치 하단) 에 배치해야 합니다.가열 장치 위에 직접 배치하지 마십시오.여러 장치가 교차하는 수평면에 배치됩니다.인쇄회로기판은 설비에서 열을 방출하는 데 주로 기류에 의존하기 때문에 설계할 때 기류 경로를 연구하고 설비나 인쇄회로기판을 합리적으로 배치해야 한다.공기가 흐를 때, 그것은 항상 저항력이 낮은 곳에서 흐르는 경향이 있기 때문에, 인쇄회로기판에 설비를 배치할 때, 어떤 구역에 큰 공역을 남기는 것을 피한다.전체 컴퓨터에서 다중 인쇄 회로 기판의 구성도 같은 문제에 주의해야 한다.

핫스팟이 PCB에 집중되지 않도록 하고, 가능한 한 PCB 보드에 전력을 균일하게 분포하여 PCB 표면의 온도 성능을 균일하게 일치시킨다.설계 과정에서 일반적으로 엄격한 균일 분포를 실현하기는 어렵지만, 핫스팟이 전체 회로의 정상적인 작동에 영향을 미치지 않도록 전력 밀도가 너무 높은 영역을 피해야 한다.가능하다면 인쇄회로의 열효율을 분석할 필요가 있다.예를 들어, 일부 전문 PCB 설계 소프트웨어에 추가된 열 효율 지표 분석 소프트웨어 모듈은 설계자가 회로 설계를 최적화하는 데 도움을 줄 수 있습니다.