Teknik PCB - Apakah mod pendinginan papan sirkuit

1. Peranti pemanasan tinggi dengan sink panas dan plat kondukti panas

Apabila terdapat beberapa komponen dalam PCB dengan panas tinggi (kurang dari 3), sink panas atau tabung kondukti panas boleh ditambah ke peranti pemanasan. Apabila suhu tidak boleh rendah, sink panas dengan pemanas boleh digunakan untuk meningkatkan kesan penyebaran panas. Apabila bilangan peranti pemanasan besar (lebih dari 3), boleh digunakan bak panas besar (plat). Ia adalah radiator istimewa yang disesuaikan mengikut kedudukan dan tinggi peranti pemanasan pada papan PCB atau radiator rata besar untuk memotong kedudukan tinggi komponen yang berbeza. Penutup penyebaran panas ditutup pada permukaan komponen sebagai keseluruhan, dan penyebaran panas berada dalam kenalan dengan setiap komponen. Namun, kesan penyebaran panas tidak baik kerana kesistensi buruk komponen. Pad perubahan fasa panas lembut biasanya ditambah pada permukaan komponen untuk meningkatkan kesan penyebaran panas.

2. Pencerahan panas melalui papan PCB

Pada masa ini, papan PCB yang banyak digunakan adalah kain kaca meliputi tembaga/epoksi atau kain kaca resin fenol, dan sejumlah kecil papan tembaga meliputi kertas. Walaupun substrat ini mempunyai sifat elektrik yang baik dan sifat memproses, mereka mempunyai penyebaran panas yang tidak baik. Sebagai cara penyebaran panas bagi komponen pemanasan tinggi, panas tidak dapat dijangka untuk dihantar oleh RESIN dari PCB sendiri, tetapi penyebaran panas dari permukaan komponen ke udara sekeliling. Namun, kerana produk elektronik telah memasuki era miniaturisasi komponen, pemasangan densiti tinggi dan pemasangan panas tinggi, ia tidak cukup untuk menyebar panas hanya oleh permukaan komponen dengan kawasan permukaan yang sangat kecil. Pada masa yang sama, kerana penggunaan luas komponen terpasang permukaan seperti QFP dan BGA, sejumlah besar panas yang dijana oleh komponen dihantar ke papan PCB. Oleh itu, cara terbaik untuk menyelesaikan masalah penyebaran panas adalah untuk meningkatkan kapasitas penyebaran panas PCB secara langsung dalam kenalan dengan unsur penyangatan, dan lakukannya atau mengeluarkannya melalui papan PCB.

3. Ambil rancangan kawat yang masuk akal untuk mencapai penyebaran panas

Kerana resin dalam helaian mempunyai konduktiviti panas yang tidak baik, dan garis foli tembaga dan lubang adalah konduktor panas yang baik, jadi meningkatkan kadar sisa foli tembaga dan meningkatkan lubang kondukti panas adalah cara utama penyebaran panas.

Untuk menilai kapasitas penyebaran panas PCB, perlu menghitung koeficien konduktiviti panas (sembilan ekv) yang sama dengan substrat pengisihan untuk PCB, yang dikomponen dari berbagai bahan dengan konduktiviti panas yang berbeza.

(4) Untuk peralatan yang disejukkan oleh udara konveksi bebas, lebih baik untuk mengatur sirkuit terintegrasi (atau peralatan lain) sama ada dalam panjang longitudinal atau melintasi.

5. Peranti di papan cetak yang sama patut 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 at as aliran udara sejuk (pintu masuk). Peranti dengan nilai kalorifik tinggi atau resistensi panas yang baik (seperti transistor kuasa, sirkuit integrasi skala besar, dll.) ditempatkan di paling bawah aliran udara sejuk.

6. dalam arah mengufuk, peranti kuasa tinggi sepatutnya diatur sebanyak mungkin ke pinggir papan cetak untuk pendek laluan pemindahan panas; Dalam arah menegak, peranti kuasa tinggi diatur sebanyak mungkin kepada papan cetak, supaya mengurangkan pengaruh peranti ini pada suhu peranti lain apabila ia berfungsi.

7. Peranti sensitif suhu ditempatkan terbaik di kawasan suhu rendah (seperti bawah peralatan), jangan letakkan pada peralatan pemanasan adalah langsung di atas, peralatan berbilang adalah bentangan terbaik tertentu pada aras mengufuk.

8. Pencerahan panas papan cetak dalam peralatan bergantung pada aliran udara, jadi laluan aliran udara patut dipelajari dalam desain, dan peranti atau papan sirkuit cetak patut dikonfigur secara rasional. Aliran udara sentiasa cenderung mengalir di mana perlawanan kecil, jadi apabila mengkonfigur peranti pada papan sirkuit cetak, menghindari mempunyai ruang udara besar di kawasan tertentu. Konfigurasi papan sirkuit dicetak berbilang di seluruh mesin patut memperhatikan masalah yang sama.

9. Menghindari konsentrasi titik panas pada PCB, mengedarkan kuasa secara serentak pada papan PCB sejauh mungkin, dan menjaga prestasi suhu permukaan PCB seragam dan konsisten. Ia sering sukar untuk mencapai distribusi seragam ketat dalam proses desain, tetapi perlu untuk menghindari kawasan dengan ketepatan kuasa terlalu tinggi, supaya tidak mempengaruhi operasi normal seluruh sirkuit. Jika boleh, perlu menganalisis prestasi panas sirkuit cetak. Contohnya, modul perisian analisis prestasi panas yang ditambah dalam beberapa perisian reka-reka PCB profesional boleh membantu reka-reka optimumkan reka-reka sirkuit.

10. Letakkan peranti dengan konsumsi kuasa tertinggi dan penyebaran panas dekat kedudukan terbaik untuk penyebaran panas. Jangan letakkan komponen panas di sudut dan pinggir papan cetak kecuali terdapat peranti pendinginan di dekatnya. Dalam rancangan kekerasan kuasa sebanyak mungkin untuk memilih peranti yang lebih besar, dan dalam penyesuaian bentangan papan cetak sehingga terdapat cukup ruang untuk penyebaran panas.

11. Peranti penyebaran panas tinggi patut disambungkan ke substrat untuk mengurangkan resistensi panas diantaranya. Untuk memenuhi keperluan ciri-ciri panas lebih baik, beberapa bahan konduktiviti panas (seperti lapisan konduktiviti panas gel silica) boleh digunakan di bawah cip, dan kawasan kenalan tertentu boleh dikekalkan untuk penyebaran panas peranti.

12. Sambungan antara peranti dan substrat:

(1) Kurangkan panjang utama peranti sebanyak mungkin;

(2) Apabila memilih peranti kuasa tinggi, konduktiviti panas bahan utama patut dianggap, dan seksyen salib maksimum utama patut dipilih sejauh yang mungkin;

(3) Pilih peranti dengan lebih pins.

13. Pemilihan pakej peranti:

(1) Apabila mempertimbangkan desain panas, perhatian patut diberikan kepada keterangan pakej peranti dan konduktiviti panasnya;

(2) patut dipertimbangkan untuk menyediakan laluan kondukti panas yang baik antara substrat dan pakej peranti;

(3) Dalam laluan kondukti panas patut mengelakkan sekatan udara, jika situasi ini boleh dipenuhi dengan bahan konduktif panas.