PCB Teknik - Yüksek sıcaklık dirençliğine uygun bir tür PCB hakkında

Hepimiz bildiğimiz gibi tasarımcılar basılı devre tahtalarından daha fazla performansını sıkıştırıyorlar. Güç yoğunluğu yükseliyor ve yüksek sıcaklıklar yöneticilere ve dielektriklere şiddetli hasar yaratabilir. I2R kaybı veya çevresel faktörler yüzünden yükselmiş sıcaklık, termal dirençliğine ve elektrik impedansı etkileyecek, tamamen başarısız olmadığına rağmen susturamayan sistem performansına sebep olabilir. Yöneticiler ve dielektrikler arasındaki sıcak genişleme oranlarının (ısınması ve soğuştuğu zaman genişletilecek bir materyal tendencinin ölçüsü) mekanik stresi olabilir ki bu kırıklıklara ve bağlantı başarısızlıklara sebep olabilir, özellikle devre kurulu periyodik ısınması ve soğuştuğunda . Eğer sıcaklık yeterince yüksek olursa, dielektrik tamamen yapı düzenliğini kaybedebilir, ilk dominosu belada bırakabilir.

Sıcaklık her zaman PCB performansını etkileyen bir faktördür. Tasarımcılar PCB'lerde sıcak patlamaları dahil etmekte alışırlar. Ancak bugünkü yüksek güç yoğunluğu tasarımın ihtiyaçları genelde geleneksel PCB s ıcak yönetim praktiklerinden kapılır.

Yüksek sıcaklığın etkilerini küçültmek sadece yüksek sıcaklık PCB'lerin performansına ve güveniliğine derin etkilendirmesi değil, aynı zamanda da a şağıdaki faktörler üzerinde:

Komponent (ya da sistem) ağırlığı

Uygulama boyutu

maliyeti

Güç ihtiyaçları

Yüksek sıcaklık PCB genelde 170ÂC'den yüksek bir Tg (cam geçiş sıcaklığı) ile tanımlanır.

Tg 25°C altındaki çalışma sıcaklığında sürekli sıcaklık yükleri için yüksek sıcaklık PCB'ler basit bir parmağın kuralına uymalı.

Bu yüzden, ürünüz 130°C veya daha yüksek sıcaklık menzilinde olursa, yüksek Tg malzemelerini kullanmayı öneriliyor.

Bu makalede, yüksek sıcaklık PCB üretimi ve PCBA'de kullanılan dizayn metodları ve teknikleri tartışacağız tasarımcılara yüksek sıcaklık uygulamalarına yardım etmek için.

PCB sıcaklık patlama teknolojisi ve tasarlama düşünceleri

Sıcak bir ya da daha fazla mekanizma (radyasyon, konvektör, yönetim) ile dağılır ve tasarım ekibi sistemin ve komponenlerin sıcaklığını nasıl yönetmeyi karar verdiğinde bu üç faktörleri aklında tutmalı.

Yüksek bakır PCB

radyasyon

Radyasyon elektromagnetik dalgaların şeklinde enerjinin yayılmasıdır. Bunu sadece ışık yayan bir şey olarak düşünüyoruz ama gerçek şu ki, sıfır ışığının üstündeki her bir nesne sıfır ışığını yayıyor. Genelde s ıcaklık parçalanmış olsa da devre tahtasının performansına en az etkisi vardır, bazen devenin arkasını kıran damla olabilir. Sıcaklığı etkili olarak kaldırmak için elektromagnet dalgaları kaynağından relativ a çık bir yol olmalı. Reflektif yüzey fotonların akışını kırıklıyor ve kaynağında büyük bir sayı fotonları yeniden topluyor. Eğer yansıtıcı yüzeyler birlikte parabolik ayna etkisi oluşturduğu için üzgünse, birçok ışık kaynağının radyant enerjisini konsantre ederler ve sistemin üzüntü bir parçasına odaklanacaklar ve gerçek belaya sebep olurlar.

konvektör

Konvektör sıcaklığı sıvıtlara (hava, su, etc.). Konvektör "doğal": sıcaklık kaynağından sıcaklığı absorber, yoğunluğu azaltır, sıcaklık kaynağından radiatöre yükselir, soğuk, yoğunluğu artır, sonra sıcaklık kaynağına döner ve sonra süreci tekrar edir. Başka konveksiyon, hayranlar veya pumplar tarafından zorlanmış. Konvektöre etkileyen anahtar faktörleri kaynağın ve soğuk alanın arasındaki sıcaklık farklılığıdır, kaynağın sıcaklık aktarma zorluğu, sıcaklık absorb etmek için soğuk alanın sıcaklık hızı, soğuk alanının akış hızı ve sıcak aktarma alanının yüzeysel alanı. Sıvı gazdan daha kolay sıcaklığı sarıyor.

İşkenlik

İşlemler sıcaklık kaynağı ve sıcaklık patlaması arasındaki direk bağlantıdan sıcaklık transfer edilmesidir. Çok yolda, elektrik akışına benziyor: kaynak ve sink arasındaki sıcaklık değişikliği voltajla benziyor, birim zamanında aktarılan sıcaklık amperasyona benziyor ve sıcaklığın sıcaklığı bir ısı konduktörü üzerinde elektrik akışına benziyor. İşletim. Aslında, iyi bir elektrik yöneticisi oluşturan faktörler sık sık olarak iyi bir termal yönetici oluşturur, çünkü hepsi moleküller ya da atomik hareketin formunu temsil ediyorlar. Örneğin, baker ve aluminium sıcaklık ve elektrik yöneticileri harika. Daha büyük yönetici karşılaştırma bölümleri sıcaklık ve elektron sürecini arttırabilir. Tıpkı elektrik devreler gibi uzun ve sıkıcı akış yolları yöneticilerin etkileşimliliğini ciddi düşürebilir.

Genelde, devre tahtasından sıcaklığı kaldırmak için en önemli mekanizma, sıcaklığı uygun bir sıcaklık patlamasına yönetmek ve konveksyon çevreye sıcaklığı yönetmek. Sıcak kaynağından doğrudan biraz ısı ışıklandırır, fakat sıcaklığın çoğu genelde özel tasarlanmış kanallardan alınır (adı "sıcak koridor" ya da "sıcak koridor"). PCB sıcaklığı yaklaşık olarak büyük ve yüksek emisyonik yüzeyi (genelde yüzey alanını daha fazla arttırmak için bozgunculuk veya final edilmiş), yönetici (bakar ya da aluminium gibi) destek bağlı bir süreç. PCB sıcaklığı da yüzey alanını kullanmak için aygıtlarının şasis ile bağlantılı olabilir. Hayranlar genelde soğuk hava akışını sağlamak için kullanılır. Ekstra durumlarda, soğuk havası kendisi gaz-sıcak ısı değiştirmesinde soğuk olabilir.