Data PCB - Kekuatan desain penyebaran panas papan PCB

1. Kepentingan rancangan panas papan PCB Energi elektrik yang dikonsumsikan oleh peralatan elektronik semasa operasi, seperti penyembah kuasa frekuensi radio, cip FPGA, dan produk kuasa, selain kerja berguna, kebanyakan diubah menjadi panas untuk penyebaran. Panas yang dihasilkan oleh peralatan elektronik menyebabkan suhu dalaman meningkat dengan cepat. Jika panas tidak hilang pada masa, peralatan akan terus panas, peralatan akan gagal kerana pemanasan berlebihan, dan kepercayaan peralatan elektronik akan berkurang. SMT meningkatkan ketepatan pemasangan peralatan elektronik, mengurangkan kawasan penyebaran panas yang efektif, dan meningkat suhu peralatan mempengaruhi kepercayaan secara serius. Oleh itu, kajian tentang desain panas sangat penting. Pencerahan panas papan PCB adalah pautan yang sangat penting, jadi apa teknik penyerahan panas papan sirkuit PCB, mari kita bincangkannya bersama-sama. Untuk peralatan elektronik, sejumlah panas tertentu dihasilkan semasa operasi, sehingga suhu dalaman peralatan meningkat dengan cepat. Jika panas tidak hilang pada masa, peralatan akan terus hangat, dan peralatan akan gagal kerana pemanasan berlebihan. Kepercayaan peralatan elektronik akan berkurang. Oleh itu, sangat penting untuk menjalankan rawatan penyebaran panas yang baik di papan sirkuit.

2. Analisi faktor peningkatan suhu papan PCBThe direct cause of the temperature rise of the printed board is due to the existence of circuit power consumption devices. Peranti elektronik semua mempunyai konsum kuasa kepada darjah yang berbeza, dan intensiti pemanasan berbeza dengan saiz konsum kuasa. Dua fenomena meningkat suhu dalam papan cetak:(1) meningkat suhu setempat atau meningkat suhu kawasan besar; (2) Tingkat suhu jangka pendek atau meningkat suhu jangka panjang. Apabila menganalisis konsumsi kuasa panas papan PCB, ia secara umum dianalisis dari aspek berikut.2.1 konsumsi kuasa elektrik(1) Analisis konsumsi kuasa per kawasan unit; (2) Analisis distribusi konsumsi kuasa pada PCB.2.2 Struktur papan cetak(1) Saiz papan cetak; (2) Bahan papan dicetak.2.3 Bagaimana memasang kaedah pemasangan papan dicetak(1) (seperti pemasangan menegak, pemasangan mengufuk); (2) Keadaan penyegerakan dan jarak dari kasing.2.4 Radiasi panas(1) Emisiviti permukaan papan cetak; (2) Perbezaan suhu antara papan cetak dan permukaan sebelah dan suhu mereka 2.5 kondukti panas(1) Pasang radiator; (2) Keselamatan struktur pemasangan lain.2.6 Keselamatan panas(1) Keselamatan alami; (2) Memaksa penyesuaian. Analisis faktor yang disebut atas dari papan PCB adalah cara yang efektif untuk menyelesaikan meningkat suhu papan cetak. Faktor-faktor ini sering berkaitan dan bergantung satu sama lain dalam produk dan sistem. Kebanyakan faktor perlu dianalisis mengikut situasi sebenar. Keadaan sebenar spesifik boleh dihitung dengan lebih tepat atau dijangka parameter seperti meningkat suhu dan konsumsi kuasa.3. Beberapa kaedah desain panas papan PCB1. Pencerahan panas melalui papan PCB diriCurrently, the widely used PCB boards are copper-clad/epoxy glass cloth substrates or phenolic resin glass cloth substrates, and a small amount of paper-based copper-clad boards are used. Walaupun substrat ini mempunyai sifat elektrik yang baik dan sifat memproses, mereka mempunyai penyebaran panas yang tidak baik. Sebagai kaedah penyebaran panas bagi komponen pemanasan tinggi, ia hampir mustahil untuk mengharapkan panas dari resin PCB sendiri untuk menjalankan panas, tetapi untuk penyebaran panas dari permukaan komponen ke udara sekeliling. Namun, kerana produk elektronik telah memasuki era miniaturisasi komponen, pemasangan densiti tinggi, dan kumpulan pemanasan tinggi, ia tidak cukup untuk bergantung pada permukaan komponen dengan kawasan permukaan yang sangat kecil untuk menghapuskan panas. Pada masa yang sama, disebabkan penggunaan besar komponen lekap permukaan seperti QFP dan BGA, panas yang dijana oleh komponen dipindahkan ke papan PCB dalam jumlah besar. Oleh itu, penyelesaian untuk penyebaran panas adalah untuk meningkatkan kapasitas penyebaran panas papan PCB secara langsung dalam kenalan dengan unsur penyebaran, dan melaksanakannya melalui papan PCB. Keluar atau hantar keluar.2. Komponen yang menghasilkan panas tinggi tambah radiator dan plat kondukti panas Apabila sejumlah kecil komponen dalam papan PCB menghasilkan sejumlah besar panas (kurang dari 3), radiator atau paip panas boleh ditambah ke komponen pemanas. Apabila suhu tidak boleh turun, radiator dengan pemanas boleh digunakan untuk meningkatkan radiasi panas. Apabila bilangan peranti pemanasan besar (lebih dari 3), boleh digunakan penutup pemanasan panas yang besar (papan), iaitu sink panas istimewa yang disesuaikan mengikut kedudukan dan tinggi peranti pemanasan pada PCB atau sink panas rata yang besar Memotong kedudukan tinggi komponen yang berbeza. Penutup penyebaran panas disekat secara integral pada permukaan unsur, dan ia berada dalam kenalan dengan setiap unsur untuk penyebaran panas. Namun, kesan penyebaran panas tidak baik kerana kesistensi tinggi yang tidak baik semasa pengumpulan dan penyelamatan komponen. Biasanya, pad panas perubahan fasa panas lembut ditambah pad a permukaan komponen untuk meningkatkan kesan penyebaran panas.3. Untuk peralatan yang mengadopsi pendinginan udara konveksi bebas, sirkuit terintegrasi (atau peralatan lain) diatur secara menegak atau mengufuk.4. Guna rancangan wayar yang masuk akal untuk mencapai penyebaran panas Kerana resin dalam piring mempunyai konduktiviti panas yang lemah, dan garis foil tembaga dan lubang adalah konduktor panas yang baik, meningkatkan kadar yang tersisa dari foil tembaga dan meningkatkan lubang konduktor panas adalah cara utama penyebaran panas. Untuk menilai kapasitas penyebaran panas papan PCB, perlu menghitung konduktiviti panas yang sama dengan bahan komposit yang terdiri dari berbagai bahan dengan konduktiviti panas yang berbeza-substrat pengisihan untuk papan PCB.5. Peranti di papan cetak yang sama sepatutnya diatur sebanyak mungkin mengikut nilai kalorifik dan darjah penyebaran panas mereka. Peranti dengan nilai kalorifik rendah atau resistensi panas yang lemah (seperti transistor isyarat kecil, sirkuit terpasang skala kecil, kondensator elektrolitik, dll.) patut ditempatkan di atas (masuk) aliran udara sejuk, peranti dengan resistensi panas atau panas yang besar (seperti transistor kuasa, sirkuit terpasang skala besar, dll.) ditempatkan di bawah aliran udara sejuk.6. Dalam arah mengufuk, peranti kuasa tinggi ditempatkan sebanyak mungkin ke pinggir papan cetak untuk pendek laluan pemindahan panas; dalam arah menegak, peranti kuasa tinggi ditempatkan sebanyak mungkin ke atas papan cetak untuk mengurangi suhu peranti lain apabila peranti ini berfungsi. Impact.7. Pencerahan panas papan cetak dalam peralatan bergantung pada aliran udara, jadi laluan aliran udara patut dipelajari semasa desain, dan peranti atau papan sirkuit cetak patut dikonfigur secara rasional. Apabila udara mengalir, ia sentiasa cenderung mengalir di tempat dengan perlahan rendah, jadi apabila konfigur peranti pada papan sirkuit cetak, mengelakkan le

4. Ringkasan 4. 1 Pemilihan bahan( 1) Tingkat suhu wayar papan PCB disebabkan semasa melewati tambah suhu persekitaran yang dinyatakan tidak sepatutnya melebihi 125 darjah Celsius (nilai biasa digunakan. Ia mungkin berbeza bergantung pada papan yang dipilih). Kerana komponen yang dipasang pada papan cetak juga mengeluarkan beberapa panas, yang mempengaruhi suhu operasi, faktor ini patut dianggap bila memilih bahan-bahan dan rancangan papan cetak, dan suhu titik panas tidak patut melebihi 125 darjah Celsius. Pilih lapisan tembaga yang lebih tebal sebanyak mungkin. (2) Dalam kes istimewa, plat berasaskan aluminum, berasaskan keramik, dan plat lain dengan resistensi panas rendah boleh dipilih. (3) Penerimaan struktur papan pelbagai lapisan berguna untuk rancangan panas papan PCB.4.2 Pastikan saluran penyebaran panas tidak terhalang(1) Gunakan keseluruhan pengaturan komponen, kulit tembaga, lubang pembukaan tetingkap dan penyebaran panas untuk menetapkan saluran perlahan panas rendah yang masuk akal dan efektif untuk pastikan panas dieksport dengan lancar dari papan PCB. (2) Tetapan penyebaran panas melalui lubang Raka beberapa penyebaran panas melalui lubang dan lubang buta, yang dapat meningkatkan kawasan penyebaran panas secara efektif dan mengurangkan resistensi panas, dan meningkatkan ketepatan kuasa papan sirkuit. Contohnya, ditetapkan melalui lubang pada pads peranti LCCC. Solder mengisinya dalam proses produksi sirkuit untuk meningkatkan konduktiviti panas. Panas yang dihasilkan semasa operasi sirkuit boleh dipindahkan dengan cepat ke lapisan penyebaran panas logam atau pad tembaga di belakang melalui lubang melalui atau lubang buta untuk disembelih. Dalam beberapa kes tertentu, papan sirkuit dengan lapisan penyebaran panas dirancang dan digunakan secara khusus. Bahan penyebaran panas adalah biasanya tembaga/molibdenum dan bahan-bahan lain, seperti papan cetak yang digunakan pada beberapa bekalan kuasa modul. (3) Penggunaan bahan-bahan konduktif secara panas Untuk mengurangi perlahan panas dalam proses konduktif secara panas, bahan-bahan konduktif secara panas digunakan pada permukaan kontak antara peranti konsumsi kuasa tinggi dan substrat untuk meningkatkan efisiensi konduktif panas. (4) Kaedah proses mungkin menyebabkan suhu tinggi setempat di beberapa kawasan di mana peranti diletak di kedua-dua sisi. Untuk meningkatkan keadaan penyebaran panas, sejumlah kecil tembaga boleh dicampur ke dalam pasta askar, dan akan ada sejumlah kongsi askar tertentu di bawah peranti selepas penyelamatan aliran. tinggi. Lubang antara peranti dan papan cetak meningkat, dan penyebaran panas konveksi meningkat.4.3 Keperlukan pengaturan komponen(1) Lakukan analisis panas perisian pada papan PCB, dan merancang dan kawal meningkat suhu dalaman; (2) Ia boleh dianggap untuk merancang dan memasang komponen khusus dengan generasi panas tinggi dan radiasi besar pada papan sirkuit cetak; (3) Kapasiti panas papan disebarkan secara bersamaan. Hati-hati untuk tidak menempatkan komponen kuasa tinggi dalam cara yang terkonsentrasi. Jika ia tidak dapat dihindari, letakkan komponen pendek di atas aliran udara dan pastikan udara sejuk yang cukup mengalir melalui kawasan yang berkonsentrasi konsumsi panas; (4) Jadikan laluan pemindahan panas sebagai pendek yang mungkin; (5) Buat bahagian pemindahan panas sebanyak yang boleh; (6) Bentangan komponen patut mempertimbangkan pengaruh radiasi panas pada bahagian sekeliling. Bahagian dan komponen sensitif panas (termasuk peranti setengah konduktor) patut dijauhkan dari sumber panas atau terpisah; (7) (Medium cair) Jauhkan kondensator dari sumber panas; (8) Perhatikan arah ventilasi terpaksa dan ventilasi semulajadi; (9) Subpapan tambahan dan saluran udara peranti berada dalam arah yang sama dengan ventilasi; (10) Sebanyak mungkin, jadikan penerimaan dan keleluaran mempunyai jarak yang cukup; (11) Peranti pemanasan patut ditempatkan di atas produk sebanyak mungkin, dan patut ditempatkan di saluran aliran udara bila syarat membenarkan; (12) Komponen dengan panas tinggi atau arus tinggi tidak patut ditempatkan pada sudut dan pinggir periferi papan cetak. Mereka sepatutnya dipasang pada radiator selama yang mungkin, dan disimpan jauh dari komponen lain, dan pastikan saluran penyebaran panas tidak terhalang; (13) (Peranti periferik penyampai isyarat kecil) Cuba guna peranti dengan gerakan suhu kecil; (14) Guna chassis logam atau chassis untuk menghapuskan panas sebanyak mungkin.4.4 Keperlukan untuk pemilihan papan kawat(1) (rancangan yang masuk akal struktur papan cetak); (2) Peraturan kabel; (3) Rancangkan lebar saluran mengikut ketepatan semasa peranti; memberi perhatian khusus kepada kawat saluran di persimpangan; (4) Garis-semasa tinggi sepatutnya sebagai permukaan yang mungkin; jika keperluan tidak dapat dipenuhi, penggunaan bar bas boleh dianggap; (5) Untuk minimumkan resistensi panas permukaan kenalan. Sebab itu, kawasan kondukti panas perlu diperbesar; permukaan kenalan patut rata dan licin, dan lemak silikon konduktif secara panas boleh ditutup jika perlu; (6) Pertimbangkan tindakan keseimbangan tekanan untuk titik tekanan panas dan tebal garis; (7) Kulit tembaga yang mengalirkan panas perlu menerima kaedah tetingkap stres mengalirkan panas, dan menggunakan topeng solder yang mengalirkan panas untuk membuka tetingkap dengan betul; (8) Jika boleh, gunakan foil tembaga luas di permukaan; (9) Guna pads yang lebih besar untuk lubang pemasangan tanah pada papan cetak untuk menggunakan bolt pemasangan dan foil tembaga pada permukaan papan cetak untuk penyebaran panas; (10) Letakkan sebanyak mungkin botol metalisasi, dan bukaan dan permukaan cakera sepatutnya sebanyak mungkin, bergantung pada botol untuk membantu penyebaran panas; (11) Means tambahan untuk penyisipan panas peranti; (12) Dalam kes bahawa foil tembaga kawasan besar di permukaan boleh dijamin, kaedah untuk menambah sink panas mungkin tidak digunakan untuk pertimbangan ekonomi