Дизайн PCB - Технология охлаждения печатных плат

Очень важно излучать тепло от печатных плат. Тепло, генерируемое электронным оборудованием, быстро повышает внутреннюю температуру оборудования. Если тепло не рассеется вовремя, оборудование продолжит нагреваться, оборудование выйдет из строя из - за перегрева, надежность электронного оборудования снизится. Фактор повышения температуры печатной платы анализирует прямую причину повышения температуры печатной платы из - за существования устройства энергопотребления схемы, электронные устройства имеют разную степень энергопотребления, интенсивность нагрева меняется в зависимости от энергопотребления. Два явления повышения температуры печатной пластины: (1) локальное или крупномасштабное повышение температуры; (2) Краткосрочное повышение температуры или долгосрочное повышение температуры. При анализе времени, затрачиваемого на тепловую работу PCB, анализ обычно проводится по нескольким аспектам.

1. Потребление электроэнергии (1) Анализ потребления электроэнергии на единицу площади; (2) Анализ распределения энергопотребления печатных плат. Структура печатной платы (1) Размер печатной платы; (2) Материалы печатных плат. Метод установки печатных плат (1) Метод установки (например, вертикальная установка, горизонтальная установка); (2) Условия уплотнения и расстояние от корпуса. тепловое излучение (1) излучаемость поверхности печатной платы; (2) Разница температур между печатными платами и соседними поверхностями и их температура; 5. Теплопроводность (1) Установка радиаторов; (2) Проводимость других установочных конструкций. Тепловая конвекция (1) Естественная конвекция; (2) Принудительное охлаждение конвекции. Анализ вышеуказанных факторов на PCB является эффективным способом решения проблемы повышения температуры печатных пластин. Как правило, в продуктах и системах эти факторы взаимосвязаны и взаимозависимы. Большинство факторов следует анализировать в соответствии с реальной ситуацией, и такие параметры, как повышение температуры и энергопотребление, могут быть правильно рассчитаны или оценены только с учетом конкретной ситуации.

Во - вторых, метод охлаждения печатных плат 2.1 Высокотемператорные устройства плюс радиаторы и теплопроводные платы могут быть добавлены к нагревательному оборудованию с радиатором или тепловой трубкой, если несколько устройств в ПХБ производят большое количество тепла (менее 3). Когда температура не может быть снижена, радиатор с вентилятором может быть усилен. Эффект При большом количестве нагревательных установок (более 3) можно использовать большие радиаторы (пластины), которые представляют собой специальные радиаторы или большие плоские радиаторы, адаптированные в зависимости от положения нагревательного устройства на ПХБ и высоты. Отрежьте верхние и нижние уровни различных компонентов. Крышка радиатора целиком прикрепляется к поверхности детали и контактирует с ней для охлаждения. Однако из - за плохой согласованности компонентов в процессе сборки и сварки эффект охлаждения был плохим. Как правило, на поверхность элемента добавляется мягкая термофазная тепловая прокладка для повышения эффекта охлаждения. 2.2 охлаждается через сам ПХБ. В настоящее время широко используемые ПХБ пластины представляют собой покрытые медью / эпоксидным стеклом пластины или фенолоальдегидные стеклянные пластины, а также небольшое количество покрытой бумагой медной пластины. Несмотря на отличные электрические и технологические свойства этих базовых панелей, они имеют плохую теплоотдачу. В качестве пути охлаждения высокотемпературных элементов практически невозможно ожидать, что тепло будет передаваться смолой самого ПХБ, а вместо этого излучать тепло с поверхности элемента в окружающий воздух. Однако по мере того, как электроника вступает в эпоху миниатюризации компонентов, установки с высокой плотностью и сборки с высокой теплоотдачей, недостаточно полагаться исключительно на поверхностное охлаждение компонентов с очень небольшой поверхностью. В то же время из - за массового использования поверхностных установочных элементов, таких как QFP и BGA, тепло, генерируемое компонентами, в значительной степени переносится на панели PCB. Таким образом, решение для отвода тепла заключается в том, чтобы улучшить теплоотдачу самого ПХБ, находящегося в непосредственном контакте с нагревательными элементами, и проводить его через пластину ПХБ. 2.3 Применение разумной конструкции проводки для достижения теплоотдачи. Поскольку смола в листе имеет плохую теплопроводность, медная фольга и отверстия являются хорошими тепловыми проводниками, поэтому увеличение остаточной скорости медной фольги и увеличение отверстия теплового пропускания являются основными средствами охлаждения. Для оценки теплоотдачи ПХД необходимо рассчитать эквивалентную теплопроводность (в эквиваленте девяти) изоляционных пластин ПХД - композитных материалов, состоящих из различных материалов с различной теплопроводностью. 2.4 Для оборудования, охлаждаемого воздухом свободной конвекции, Интегрированные схемы (или другие устройства) расположены вертикально или горизонтально. 2.5 Устройства на одной и той же печатной плате должны основываться на

Его теплоотдача и теплоотдача. Оборудование с низкой теплоотдачей или низкой теплостойкостью (например, небольшие сигнальные транзисторы, малые интегральные схемы, электролитические конденсаторы и т.д.) размещается в верхнем течении воздушного потока (вход), а оборудование с высокой теплоотдачей или хорошей теплостойкостью (например, силовые транзисторы, большие интегральные схемы и т.д.) размещается в нижнем течении охлаждающего воздушного потока. Мощные устройства расположены как можно ближе к краю печатной пластины, чтобы сократить путь передачи тепла; В вертикальном направлении мощные устройства расположены как можно ближе к верхней части печатной пластины, чтобы уменьшить температурное воздействие этих устройств на другие устройства. 2.7 Устройства, чувствительные к температуре, должны размещаться в температурных зонах (например, внизу устройства). Не размещайте его непосредственно над нагревательным устройством. Несколько устройств расположены в поперечном порядке. 2.8 Отопление печатных плат в оборудовании в основном зависит от воздушного потока, поэтому при проектировании следует изучить путь воздушного потока и разумно разместить оборудование или печатные платы. Когда воздух течет, он всегда имеет тенденцию течь в местах с меньшим сопротивлением, поэтому при настройке компонентов на печатных платах необходимо избегать оставления большего воздушного пространства в определенной области. На эту же проблему следует обратить внимание и на конфигурацию нескольких печатных плат во всей машине. 2.9 Избегайте концентрации горячих точек на PCB и распределяйте мощность на PCB как можно равномерно. Держите температурные характеристики поверхности PCB равномерными. Строгое равномерное распределение часто трудно достичь в процессе проектирования, но необходимо избегать областей с высокой плотностью мощности, чтобы избежать горячих точек, которые влияют на нормальную работу всей схемы. По возможности необходимо провести анализ тепловых свойств печатных схем. Например, программные модули для анализа индикаторов тепловых характеристик, добавленные в некоторые программы проектирования PCB, могут помочь дизайнерам оптимизировать дизайн схем. Не размещайте высокотемпературные элементы в углах и краях печатной пластины, если рядом нет радиатора. При проектировании силовых резисторов выбирайте как можно больше оборудования и настраивайте компоновку печатной пластины, чтобы у нее было достаточно места для охлаждения.

2.11 Приборы с высокой теплоотдачей должны быть соединены с основной пластиной, и тепловое сопротивление между ними должно быть минимальным. Чтобы лучше удовлетворять требованиям тепловых свойств, некоторые теплопроводные материалы (например, слой теплопроводного силикона) можно использовать на нижней поверхности чипа и поддерживать определенную контактную площадь устройства для охлаждения. 2.12 Соединение устройства с подложкой: (1) Минимизация длины провода устройства; (2) При выборе мощных приборов следует учитывать теплопроводность проводного материала и, по возможности, выбирать поперечное сечение провода; (3) Выберите устройство с большим количеством выводов. 2.13 Выбор упаковки устройства: (1) При рассмотрении тепловой конструкции следует обратить внимание на описание упаковки устройства и его теплопроводность; (2) Следует рассмотреть вопрос о том, чтобы обеспечить хороший путь теплопроводности между подложкой и упаковкой устройства; (3) Следует избегать установки воздушных перегородок на пути теплопроводности. Если это так, то пластины PCB могут быть заполнены теплопроводным материалом.