Teknik PCB - Kekuatan desain penyebaran panas PCB bagi desain PCB

Kekepercayaan peralatan elektronik akan menurun, dan walaupun peralatan elektronik akan gagal kerana pemanasan berlebihan peralatan. Oleh itu, ia sangat penting untuk melakukan proses desain penyebaran panas pada papan sirkuit.

Papan sirkuit cetak, iaitu papan PCB, berdasarkan diagram skematik sirkuit dan menyadari fungsi yang diperlukan oleh perancang sirkuit. Rancangan papan PCB termasuk rancangan bentangan, yang perlu mempertimbangkan pelbagai faktor seperti bentangan sambungan luaran, bentangan optimum komponen elektronik dalaman, bentangan optimum sambungan logam dan melalui lubang, perlindungan elektromagnetik, dan penyebaran panas.

Analisis faktor naik suhu PCB

Penyebab langsung meningkat suhu papan cetak adalah kerana wujud peranti penggunaan kuasa sirkuit. 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) Tingkat suhu setempat atau meningkat suhu kawasan besar

(2) Tingkat suhu jangka pendek atau meningkat suhu jangka panjang

Cara untuk meningkatkan meningkat suhu papan cetak PCB perlu dipertimbangkan dalam banyak aspek, kerana faktor-faktor ini sering berkaitan dan bergantung dalam produk dan sistem, kebanyakan faktor perlu dianalisis mengikut situasi sebenar, Hanya untuk satu spesifik Situasi sebenar boleh menghitung atau menilai parameter seperti meningkat suhu dan konsumsi kuasa dengan lebih betul.

Kaedah penyebaran panas papan litar

Oleh itu, apabila menganalisis dan merancang penggunaan kuasa panas PCB, aspek berikut biasanya digunakan untuk menyelesaikan kaedah penyebaran panas PCB dan optimize rancangan.

1. Peranti yang menghasilkan panas tinggi tambah radiator, plat kondukti panas (tabung)

Apabila sejumlah kecil komponen dalam PCB menghasilkan sejumlah besar panas (kurang dari 3), sink panas atau paip panas boleh ditambah ke peranti pemanasan. Apabila suhu tidak dapat diterangkan, sink panas dengan penggemar boleh digunakan untuk meningkatkan Kesan penyebaran panas. Apabila bilangan peranti pemanasan besar (lebih dari 3), boleh digunakan sink panas besar (tub), yang merupakan radiator istimewa yang disesuaikan mengikut kedudukan dan tinggi peranti pemanasan pada PCB atau radiator rata besar Memotong kedudukan tinggi komponen yang berbeza. Penutup penyebaran panas disekat secara integral pada permukaan komponen, dan ia berada dalam kenalan dengan setiap komponen untuk penyebaran panas. Namun, kesan penyebaran panas tidak baik kerana kesistensi tinggi yang tidak baik semasa pengumpulan dan penyelamatan komponen. Pada tahun-tahun terakhir, fasa panas lembut mengubah pads panas akan ditambah ke permukaan beberapa komponen panas tinggi untuk meningkatkan kesan penyebaran panas.

2. Pencerahan panas melalui papan PCB sendiri

Pada masa ini, papan PCB yang banyak digunakan adalah substrat kain kaca tembaga/epoksi atau substrat kain kaca resin fenolik, dan sejumlah kecil papan kain tembaga berasaskan kertas digunakan.

Walaupun substrat ini mempunyai sifat elektrik yang baik dan sifat memproses, mereka mempunyai penyebaran panas yang tidak baik. Sebagai laluan penyebaran panas bagi komponen pemanasan tinggi, hampir mustahil untuk mengharapkan panas dari resin PCB sendiri untuk menjalankan panas, tetapi untuk penyebaran panas dari permukaan komponen ke udara sekeliling. Namun, sebagai 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 luas komponen lekap permukaan seperti QFP dan BGA, sejumlah besar panas yang dijana oleh komponen dipindahkan ke papan PCB. Oleh itu, cara terbaik untuk menyelesaikan masalah penyebaran panas adalah untuk meningkatkan kapasitas penyebaran panas PCB sendiri, yang berada dalam hubungan langsung dengan unsur pemanasan, melalui papan PCB. Untuk dihantar atau dihantar.

3. Guna rancangan kawat 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 sisa dari foil tembaga dan meningkatkan lubang konduktif panas adalah cara utama penyebaran panas. Untuk menguji dan menilai kapasitas penyebaran panas bagi PCB, perlu menghitung konduktiviti panas yang sama dengan bahan komposit yang terdiri dari berbagai bahan dengan konduktiviti panas yang berbeza-substrat pengisihan untuk PCB.

4. Dapat masuk akal dan bahkan distribusi sumber panas

Komponen pada 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 dalam aliran udara sejuk. Aliran tertinggi (di pintu masuk), peranti dengan panas besar atau resistensi panas (seperti transistor kuasa, sirkuit terpasang skala besar, dll.) ditempatkan di paling bawah aliran udara sejuk. Menghindari konsentrasi titik panas pada PCB, mengedarkan komponen dengan kuasa yang sama sama pada papan PCB sebanyak mungkin, dan menjaga prestasi suhu permukaan PCB seragam dan konsisten.

5. Guna bahan konduktif panas untuk mengurangi resistensi panas

Peranti penyebaran panas tinggi patut minimumkan resistensi panas diantara mereka apabila mereka disambung ke substrat. Untuk memenuhi keperluan ciri-ciri panas yang lebih baik, beberapa bahan konduktif panas (seperti lapisan gel silica konduktif panas) boleh digunakan di permukaan bawah cip, dan kawasan kenalan tertentu boleh disimpan untuk peranti untuk menghapuskan panas.

6. Sambungan antara peranti dan substrat

(1) Minimumkan panjang utama peranti

(2) Apabila memilih peranti kuasa tinggi, konduktiviti panas bahan utama patut dianggap. Jika boleh, cuba pilih bahagian salib terbesar bagi pemimpin

(3) Pilih peranti dengan lebih banyak pin

7. Pemilihan bahan pakej untuk peranti

(1) Apabila mempertimbangkan reka PCB terma l, perhatikan keterangan pakej peranti dan konduktiviti termanya

(2) pertimbangkan menyediakan laluan kondukti panas yang baik antara substrat dan pakej peranti

(3) Sekatan udara patut dihindari dalam laluan kondukti panas. Jika demikian, bahan-bahan yang mengalir panas boleh digunakan untuk mengisi.