Новости PCB - тепловое проектирование PCB

теплота, создаваемая электронным оборудованием во время эксплуатации, может привести к быстрому повышению внутренней температуры оборудования. If the heat is not dissipated in time, оборудование будет продолжать нагреваться, the device will fail due to overheating, снижается также надежность электронного оборудования. Therefore, удаление тепла очень важно панель PCB.

1. анализ факторов повышения температуры печатных плат

непосредственная причина повышения температуры печатных плат - наличие устройства, потребляющего мощность схемы. электронная аппаратура имеет различную степень энергопотребления и интенсивность нагрева изменяется в зависимости от размера энергопотребления.

Two phenomena of temperature rise in printed boards:

(1) Local temperature rise or large area temperature rise;

2) краткосрочное или долгосрочное повышение температуры.

анализ тепловых затрат PCB обычно проводится в следующих областях.

потребление электроэнергии

1) количество электричества, используемого для анализа удельных площадей;

(2) Analyze the distribution of power consumption on the панель PCB.

2. The structure of the printed board

(1) The size of the printed board;

2) печатные материалы.

как установить печатные доски

1) способ установки (например, вертикальная установка, горизонтальный монтаж);

(2) The sealing condition and the distance from the casing.

4. Thermal radiation

(1) The emissivity of the printed board surface;

2) разность температур между печатными платами и поверхностью, прилегающей к ним, и их абсолютная температура;

теплопередача

1) установка радиаторов;

(2) Conduction of other installation structural parts.

6. Thermal convection

(1) Natural convection;

2) конвекция принудительного охлаждения.

Анализ вышеуказанных факторов панель PCB является эффективным способом решения проблемы повышения температуры печатных плат. These factors are often related and dependent on each other in a product and system. Большинство факторов следует анализировать с учетом реальной ситуации, and only for a specific The actual situation can calculate or estimate the parameters such as temperature rise and power consumption more correctly.

2. панель PCB heat dissipation method

1. High heat-generating device plus radiator and heat conduction plate

When a small number of componentОна здесь the PCB generate a large amount of heat (less than 3), можно добавить радиатор или тепловую трубу на нагревательную установку. When the temperature cannot be lowered, можно использовать радиатор с вентилятором для повышения теплоотдачи. When the number of heating devices is large (more than 3), a large heat dissipation cover (board) can be used, which is a special heat sink customized according to the position and height of the heating device on the PCB or a large flat heat sink Cut out different component height positions. полная застёжка крышки теплоотвода на поверхности узла, and it is in contact with each component to dissipate heat. Однако, the heat dissipation effect is not good due to the poor consistency of height during assembly and welding of components. обычно, a soft thermal phase change thermal pad is added on the surface of the component to improve the heat dissipation effect.

2. Heat dissipation through the панель PCB itself

At present, the widely used панель PCBs in изготовление печатных плат are copper-clad/эпоксидный стеклопластик или бакелитовый материал, and a small amount of paper-based copper-clad boards are used. Хотя эти плиты обладают отличными электрическими свойствами и обрабатываемыми свойствами, they have poor heat dissipation. путь к теплоотдаче как тепловыделяющая сборка, it is almost impossible to expect heat from the resin of the PCB itself to conduct heat, Вместо этого теплота поверхности сборки распространяется в окружающий воздух. However, с внедрением электроники в миниатюризацию элементов, high-density mounting, высокотемпературная сборка, it is not enough to rely on the surface of a component with a very small surface area to dissipate heat. одновременно, due to the extensive use of surface mount components such as QFP and BGA, большое количество тепла от узла передаётся в двигатель панель PCB. Therefore, наилучший способ решения проблемы теплоотвода заключается в повышении теплоотдачи самой PCB, Он непосредственно контактирует с нагревательными элементами, through the панель PCB. распространение или распространение информации.

3. использование разумного проектирования проводов для достижения теплоотдачи

из - за разницы теплопроводности смолы в пластине, провода из медной фольги и отверстия являются хорошими теплопроводниками, поэтому увеличение остаточности медной фольги и увеличение теплоотводящих отверстий являются главными средствами для охлаждения.

To evaluate the heat dissipation capacity of the PCB, it is necessary to calculate the equivalent thermal conductivity (nine eq) of the composite material composed of various materials with different thermal conductivity-the insulating substrate for the PCB.

4. оборудование для охлаждения воздуха с свободной конвекцией, it is best to arrange integrated circuits (or other devices) vertically or horizontally.

5. The devices on the same printed board should be arranged as far as possible according to their calorific value and degree of heat dissipation. Devices with low calorific value or poor heat resistance (such as small signal transistors, small-scale integrated circuits, электролитическая емкость, etc.) should be placed The uppermost flow of the cooling airflow (at the entrance), and the devices with large heat generation or good heat resistance (such as power transistors, большая интегральная схема, etc.) are placed at the lowermost part of the cooling airflow.

6. в горизонтальном направлении, high-power devices are placed as close to the edge of the printed board as possible to shorten the heat transfer path; in the vertical direction, оборудование большой мощности как можно ближе к верхней части печатной платы, чтобы снизить температуру при работе других устройств. Impact.

7. The temperature-sensitive device is best placed in the lowest temperature area (such as the bottom of the device). не поместите его прямо над нагревателем. It is best to stagger multiple devices on the horizontal plane.

8. The heat dissipation of the printed board in the equipment mainly relies on air flow, Поэтому при проектировании следует изучить путь потока, and the device or printed circuit board should be reasonably configured. при потоке воздуха, it always tends to flow in places with low resistance, Так что, когда устройство настроено на печатной платы, avoid leaving a large airspace in a certain area. Следует также обратить внимание на одну и ту же проблему при размещении нескольких печатных плат во всей машине.

9. Avoid the concentration of hot spots on the PCB, равномерно распределять мощность на двигатель панель PCB as much as possible, и сохранить равномерные температурные характеристики поверхности PCB. It is often difficult to achieve strict uniform distribution during the design process, Однако необходимо избегать районов с высокой плотностью мощности, чтобы предотвратить влияние горячих точек на нормальное функционирование всей цепи. если возможно, it is necessary to analyze the thermal efficiency of the printed circuit. например, the thermal efficiency index analysis software module added in some professional проектирование PCB программное обеспечение может помочь Конструкторам оптимизировать дизайн схем.

10. размещать оборудование с наивысшим потреблением энергии и тепла вблизи оптимального места теплоотдачи. если вблизи нет радиаторов, то не размещайте высокотемпературное оборудование в углах и на периферии печатной платы. При конструировании резисторов мощности выбирайте, насколько это возможно, более крупные приборы, и при корректировке конфигурации печатных плат они должны иметь достаточное пространство для охлаждения.

11. При подключении деталей высокого радиатора к базовой пластине тепловое сопротивление между ними должно быть сведено к минимуму. In order to better meet the thermal characteristics requirements, some thermal conductive materials (such as a layer of thermally conductive silica gel) can be used on the bottom surface of the chip, and a certain contact area can be maintained for the device to dissipate heat.

12. The connection between the device and the substrate:

1) максимальное сокращение длины провода оборудования;

2) при выборе мощных устройств следует учитывать теплопроводность свинцового материала. если возможно, попробуйте выбрать максимальное поперечное сечение провода;

3) Выбор устройства с большим количеством ссылок.

выбор упаковки оборудования:

(1) Pay attention to the package description of the device and its thermal conductivity when considering thermal design;

2) рассмотреть вопрос об установлении хороших путей теплопередачи между базой и корпусом прибора;

(3) Air partitions should be avoided in the heat conduction path. если так, heat-conducting materials can be used for filling.