Teknik PCB - Sepuluh kaedah penyebaran panas PCB terbaik yang mesti dikawal

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. Kekepercayaan peralatan elektronik Performance akan berkurang.

Oleh itu, sangat penting untuk menjalankan rawatan penyebaran panas yang baik di papan sirkuit. Pencerahan panas papan litar PCB adalah pautan yang sangat penting, jadi apa teknik penyerahan panas papan litar PCB, mari kita bincangkannya bersama-sama di bawah.

01 Pencerahan panas melalui PCB sendiri papan PCB yang kini digunakan secara luas adalah substrat kain kaca tembaga/epoksi atau substrat kain kaca resin fenol, serta sejumlah kecil papan kain tembaga berasaskan kertas.

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, 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 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. Dijalankan atau radiasi.

♪ Add heat dissipation copper foil and copper foil with large area power supply

♪ Heat via

♪ Copper is exposed on the back of the IC to reduce the thermal resistance between the copper skin and the air

Bentangan PCB

Peranti sensitif panas ditempatkan di kawasan angin sejuk.

Peranti pengesan suhu ditempatkan di posisi paling panas.

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 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.

Dalam arah mengufuk, peranti kuasa tinggi diatur sebanyak mungkin dengan pinggir papan cetak untuk pendek laluan pemindahan panas; dalam arah menegak, peranti kuasa tinggi diatur sebanyak yang mungkin ke atas papan cetak untuk mengurangkan pengaruh peranti ini pada suhu peranti lain.

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 mengkonfigur peranti pada papan sirkuit cetak, menghindari meninggalkan ruang udara besar di kawasan tertentu. Konfigurasi papan sirkuit dicetak berbilang di seluruh mesin juga perlu memperhatikan masalah yang sama.

Peranti sensitif suhu ditempatkan terbaik di kawasan suhu rendah (seperti bawah peranti). Jangan pernah meletakkannya langsung di atas peranti pemanasan. Lebih baik untuk menambah peranti berbilang pada aras mengufuk.

Letakkan peranti dengan konsumsi tenaga tertinggi dan generasi panas dekat kedudukan terbaik untuk penyebaran panas. Jangan letakkan peranti panas tinggi pada sudut dan pinggir periferik papan cetak, kecuali kerang panas diatur di dekatnya.

Apabila merancang penentang kuasa, pilih peranti yang lebih besar sebanyak yang mungkin, dan jadikan ia mempunyai cukup ruang untuk penyebaran panas apabila menyesuaikan bentangan papan cetak.

Penjarakan komponen direkomendasikan:

02 Komponen yang menghasilkan panas tinggi ditambah radiator dan plat yang menghasilkan panas. Apabila terdapat beberapa komponen dalam PCB yang menghasilkan jumlah besar panas (kurang dari 3), anda boleh tambah radiator atau paip panas ke komponen yang menghasilkan panas. Apabila suhu tidak boleh turun, Radiator dengan pemanas digunakan untuk meningkatkan kesan penyebaran 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 komponen, dan ia berada dalam kontak dengan setiap komponen 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.

03 Untuk peralatan yang mengadopsi pendinginan udara percuma, lebih baik untuk mengatur sirkuit terintegrasi (atau peralatan lain) dengan cara menegak atau mengufuk.

04 Ambil 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 yang tersisa dari foil tembaga dan meningkatkan lubang kondukti panas adalah cara utama penyebaran panas. Untuk menilai kapasitas penyebaran panas PCB, perlu menghitung konduktiviti panas yang sama (sembilan ekv) bahan komposit yang terdiri dari berbagai bahan dengan konduktiviti panas yang berbeza-substrat pengisihan untuk PCB.

05 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 dalam pendinginan Aliran tertinggi (di pintu masuk) aliran udara, Dan peranti yang mempunyai generasi panas yang besar atau resistensi panas yang baik (seperti transistor kuasa, sirkuit terintegrasi skala besar, dll.) ditempatkan di paling bawah aliran udara sejuk.

06 Dalam arah mengufuk, peranti kuasa tinggi ditempatkan sebanyak mungkin ke tepi 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. Influence.

07 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-tempat dengan perlawanan rendah, jadi apabila mengkonfigur peranti pada papan sirkuit cetak, mengelakkan meninggalkan ruang udara besar di kawasan tertentu.

Konfigurasi PCB berbilang di seluruh mesin juga patut memperhatikan masalah yang sama.

08 Peranti sensitif suhu ditempatkan terbaik di kawasan suhu rendah (seperti bawah peranti). Jangan pernah meletakkannya langsung di atas peranti pemanasan. Lebih baik untuk menambah peranti berbilang pada aras mengufuk.

09 Letakkan komponen dengan konsumsi tenaga tertinggi dan generasi panas dekat kedudukan terbaik untuk penyebaran panas. Jangan letakkan peranti panas tinggi pada sudut dan pinggir periferik papan cetak, kecuali sink panas diatur di dekatnya. Bila merancang penentang kuasa, pilih peranti yang lebih besar sebanyak mungkin, dan jadikan ia mempunyai cukup ruang untuk penyisipan panas bila mengatur bentangan papan cetak.

10 Menghindari konsentrasi titik panas pada PCB, mengedarkan kuasa secara serentak pada papan PCB sebanyak mungkin, dan menjaga prestasi suhu permukaan PCB seragam dan konsisten.

Kadang-kadang sukar untuk mencapai distribusi seragam ketat semasa proses desain, tetapi kawasan dengan ketepatan kuasa terlalu tinggi mesti dihindari untuk mencegah titik panas daripada mempengaruhi operasi normal seluruh sirkuit.

Jika mungkin, perlu menganalisis efisiensi panas sirkuit cetak. Contohnya, modul perisian analisis indeks efisiensi panas ditambah dalam perisian reka-reka PCB profesional boleh membantu reka-reka optimumkan reka-reka sirkuit.