이 문서에서는 PCB의 고온으로 인한 고장과 회로 기판 자체의 손상의 주요 원인에 대해 설명합니다.
인쇄회로기판(PCB)이 과열되면 설계 불량, 부품 소재 선택 부정확, 부품 배치 부정확, 열 관리 비효율이 발생할 수 있습니다.
이로 인한 고온은 기능, 구성 요소 및 보드 자체에 부정적인 영향을 미칩니다.많은 응용에서 고온의 영향은 무시할수 있지만 고성능설계에서 고온은 매우 중요할수 있다.
따라서 올바른 열 관리는 전기 공학의 중요한 측면입니다.핫 관리 통합 방법에는 구성 요소 수준에서 물리적 보드 시스템 및 운영 환경에 이르는 모든 요소가 포함됩니다.
오늘날 전자 회로에서 소자 밀도가 증가하면 열 문제가 발생할 수 있습니다.또한 PCB 설계 결함과 잘못된 냉각 기술은 용납할 수 없는 고온을 초래할 수 있습니다.
잘못된 어셈블리 배치
일부 고출력 장치는 열을 전달하기 위해 적절한 공기 흐름 (자연 또는 강제) 의 위치가 필요합니다.그러므로 이들은 통풍구나 양호한 기류가 있는 위치에 놓아야 한다.
적절한 공기 흐름과 발열이 없으면 PCB는 대부분의 열을 유지하며 이로 인해 온도가 점차 상승하여 회로 성능이 좋지 않거나 손상됩니다.또한 민감한 부품이 많은 열을 방출하는 부품 근처에 배치되면 열 응력을 받게 됩니다.
폴리염화페닐 온도가 높은 주요 원인은 무엇입니까
냉각팬 장착 히트싱크
전원 트랜지스터와 같은 고출력 구성 요소는 PCB 보드에서 핫스팟을 생성할 수 있습니다.그러나 온도는 적절한 발열과 자연 또는 강제 냉각을 통해 안전 범위 내에서 유지됩니다.
환경 및 외부 열 요인
PCB가 극한 온도 영역에 사용될 때 설계 과정에서 대상 환경의 조건이 어셈블리에 열 응력을 줄 수 있다는 점을 고려하지 않았습니다.
제조업체는 특정 온도 범위에 대한 사양을 제공합니다.예를 들어, 저항 값은 일반적으로 20 ° C의 온도에서 참조됩니다.중요한 것은 저항기, 콘덴서, 반도체 등의 부품의 매개변수가 온도에 따라 변한다는 것을 기억해야 한다.
주어진 온도에서 저항기의 실제 저항을 계산하는 정보.
또한 제조업체는 일반적으로 지정된 안전 전력 또는 전류의 열 감소 곡선을 제공합니다.환경 온도 또는 공기 흐름과 같은 매개변수의 변화
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부품 및 재료 선택 오류
구성 요소를 선택할 때 권장되는 지침을 따르지 않으면 발열이 발생할 수 있습니다.데이터 테이블을 검토하고 전력 소비량, 열 저항, 온도 제한 및 냉각 기술과 관련된 모든 관련 정보를 고려하는 것이 중요합니다.
또한 애플리케이션에 적합한 정격 전력을 선택해야 합니다.한 가지 쉬운 오류는 동일한 저항기를 재사용하는 것입니다 (해당 어셈블리가 CAD 라이브러리에 이미 있기 때문일 수 있음). 일부 응용 프로그램에서는 더 높은 정격 전력이 필요할 수 있습니다.저항기에 대한 빠른 전력 계산을 수행하고 최대 예상 전력 소비량보다 훨씬 높은 금액을 보장합니다.
또 다른 중요한 문제는 PCB 전매체 재료의 선택이다.인쇄회로기판 자체는 최악의 열 조건을 견딜 수 있어야 한다.
형편없는 PCB 설계 및 제조
엉망인 레이아웃과 제조 공정은 PCB의 발열 문제를 초래할 수 있다.부정확한 용접은 열을 방출하는 것을 방해하고, 흔적선의 너비나 구리 면적이 부족하면 온도 상승 문제를 초래할 수 있다.
권장 CPB 설계 관행에 대한 자세한 내용은 다음과 같은 추가 자료를 참조하십시오.
외부 용접판 패키지가 있는 열 설계
선형 조절기의 열 설계
PCB 레이아웃 팁 및 팁: 가능한 한 많은 접지 평면 사용
모든 디자이너가 알아야 할 실용적인 PCB 레이아웃 기법
원리도를 PCB 레이아웃으로 변환하는 방법: 기울기의 PCB 설계 사용자 정의
결론
발열 문제를 방지하기 위해 설계사는 발열을 줄이고 자연 냉각이 부족할 때 추가 청소 기술을 사용해야 한다.열 최적화 설계의 생산은 부품 규격, PCB 레이아웃, PCB 전매체 재료와 환경 조건에 주목해야 한다.