Thông tin PCB - Kỹ năng thiết kế khuếch đại nhiệt PCB

L. Quan trọng của Bảng PCB thiết kế nhiệt
The electrical energy consumed by electronic equipment during operation, như khuếch đại điện tần số, Bộ phận quý, và sản phẩm điện, Ngoài công việc hữu ích, chuyển đổi chủ yếu thành nhiệt để phân tán. Cái nhiệt tạo ra bởi các thiết bị điện tử làm cho nhiệt độ bên trong tăng nhanh chóng.. Nếu nhiệt không phân tán kịp thời, Thiết bị sẽ tiếp tục nóng lên., thiết bị sẽ hỏng do quá nóng, và độ tin cậy của các thiết bị điện tử sẽ giảm đi.. SMT tăng tỷ lệ lắp ráp của thiết bị điện tử., giảm độ phân tán nhiệt hiệu quả, và nhiệt độ tăng cao của thiết bị ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ tin cậy. Do đó, Nghiên cứu về thiết kế nhiệt rất quan trọng.. Sự phân tán nhiệt độ Bảng PCB là một liên kết rất quan trọng, Vậy chiêu thức phân tán nhiệt của Bảng PCB bảng mạch, Hãy cùng nhau bàn bạc.. Cho thiết bị điện, một lượng nhiệt nhất định được tạo ra trong lúc hoạt động, để nhiệt độ bên trong của thiết bị tăng lên nhanh chóng. Nếu nhiệt không phân tán kịp thời, Thiết bị sẽ tiếp tục nóng lên., và thiết bị sẽ hỏng do quá nóng. Sự đáng tin cậy của hệ thống thiết bị điện tử sẽ giảm đi.. Do đó, rất quan trọng để xử lý nhiệt độ phân tán tốt trên bảng mạch..

Name. Phân tích Bảng PCB temperature rise factors
The direct cause of the temperature rise of the printed board is due to the existence of circuit power consumption devices. Thiết bị điện tử tất cả đều có độ năng lượng khác nhau, và nhiệt độ tùy thuộc vào kích thước của nguồn điện..
Two phenomena of temperature rise in printed boards:
(1) Local temperature rise or large area temperature rise;
(Name) Short-term temperature rise or long-term temperature rise. Khi phân tích nguồn năng lượng nhiệt của... Bảng PCB, nó được phân tích theo các khía cạnh sau:.
Name.1 Electrical power consumption
(1) Analyze the power consumption per unit area;
(Name) Analyze the distribution of power consumption on the PCB.
Name.Name The structure of the printed board
(1) The size of the printed board;
(Name) The material of the printed board.
2.Comment How to install the printed board
(1) Installation method (such as vertical installation, horizontal installation);
(2) The sealing condition and the distance from the casing.
2.4 Thermal radiation
(1) The emissivity of the printed board surface;
(2) The temperature difference between the printed board and the adjacent surface and their temperature
2.Comment Heat conduction
(1) Install the radiator;
(2) Conduction of other installation structures.
2.Comment Thermal convection
(1) Natural convection;
(2) Forced cooling convection.
Sự phân tích của các yếu tố trên được đề cập Bảng PCB là một cách hiệu quả để giải quyết sự gia tăng nhiệt độ của tấm bảng in. Những yếu tố này thường liên quan và phụ thuộc lẫn nhau trong một sản phẩm và hệ thống. Hầu hết các yếu tố cần được phân tích theo tình hình hiện tại. Điều kiện thực tế cụ thể được tính toán chính xác hơn hoặc ước tính các tham số như tăng nhiệt độ và tiêu thụ điện năng.

Comment. Một số phương pháp Bảng PCB thermal design
1. Phát tán nhiệt qua Bảng PCB itself
At present, người được sử dụng rộng Bảng PCBĐồng bao đồng/Đất đựng vải bằng kính thiên hà hoặc trụ thiên thạch, và một lượng nhỏ các tấm ván bằng đồng. Mặc dù các phương diện này có tính chất điện cực tốt và tính chất xử lý, chúng bị mất nhiệt.. Là phương pháp phân tán nhiệt cho các thành phần nóng cao, Gần như không thể mong đợi nhiệt từ chất liệu của nó điều khiển nhiệt độ., nhưng phân tán nhiệt từ bề mặt của thành phần tới không khí bao quanh. Tuy, bởi vì các sản phẩm điện tử đã vào kỷ nguyên thu nhỏ các thành phần, Name=Hard a PortName, và máy nóng., Nó không đủ để dựa trên bề mặt của một thành phần với một bề mặt rất nhỏ để phân tán nhiệt.. Cùng một lúc, do rất nhiều thành phần trên bề mặt được sử dụng như QFF và BGA, Sức nóng tạo ra bởi các thành phần được chuyển đến Bảng PCB trong một lượng lớn. Do đó, Giải pháp phân tán nhiệt là để tăng cường khả năng phân tán nhiệt của... Bảng PCB trực tiếp tiếp tiếp với yếu tố nhiệt, và dẫn dắt nó qua Bảng PCB. Ra ngoài hoặc tiễn ra ngoài.
2. High heat-generating components plus radiator and heat conduction plate
When a small number of components in the Bảng PCB generate a large amount of heat (less than 3), có thể thêm lò sưởi hay ống nhiệt vào thành phần nhiệt.. Khi nhiệt độ không thể hạ xuống, một bộ tản nhiệt có thể được dùng để tăng cường bức xạ nhiệt.. When the number of heating devices is large (more than 3), a large heat dissipation cover (board) can be used, có một bồn rửa nóng đặc biệt được tùy chỉnh theo vị trí và chiều cao của thiết bị sưởi ấm trên PCB hay một bồn nhiệt lớn cắt ra các vị trí cao khác nhau. Bề mặt phân tán nhiệt bị bao phủ theo xoắn ốc, và nó đang tiếp xúc với mỗi nguyên tố để phân tán nhiệt.. Tuy, Áp lực phân tán nhiệt không tốt vì độ cao thấp trong quá trình lắp ráp và hàn các thành phần.. Thường, Một lớp nhiệt thay đổi nhiệt độ mềm được thêm vào bề mặt của thành phần để tăng hiệu ứng phân tán nhiệt..
3. Đối với thiết bị xử lý khí lạnh nhiệt động miễn phí, the integrated circuits (or other devices) are arranged vertically or horizontally.
4. Use reasonable wiring design to achieve heat dissipation
Because the resin in the plate has poor thermal conductivity, và những sợi kim đồng làm dẫn nhiệt rất tốt, tăng lớp đồng còn lại và tăng các lỗ nhiệt dẫn là phương tiện tiêu tan nhiệt chính.. Để đánh giá khả năng phân tán nhiệt của một Bảng PCB, nó cần tính tính chất dẫn nhiệt tương đương của một vật liệu tổng hợp bao gồm các vật liệu khác nhau với vật liệu nhiệt dẫn đầu khác nhau của một vật liệu cách ly cho một Bảng PCB.
5. Thiết bị trên cùng một tấm ván in nên được sắp xếp càng tốt dựa theo nhiệt độ và độ phân tán nhiệt độ.. Devices with low calorific value or poor heat resistance (such as small signal transistors, mạch tổng hợp nhỏ, điện phân, Comment.) should be placed On the upstream (inlet) of the cooling airflow, devices with large heat or heat resistance (such as power transistors, mạch tổng hợp lớn, Comment.) are placed downstream of the cooling airflow.
6. Hướng ngang, những thiết bị cao cấp được đặt càng gần mép của tấm ván in càng tốt để ngắn đường dẫn truyền nhiệt. theo chiều dọc, những thiết bị có năng lượng cao được đặt càng gần đầu tấm ván để giảm nhiệt độ của những thiết bị khác khi những thiết bị này hoạt động. Tác động.
7. Việc phân tán nhiệt của tấm ván in trên thiết bị chủ yếu phụ thuộc vào dòng khí, nên thiết kế thử nghiệm đường dẫn khí., và thiết bị hay bảng mạch in phải được cấu hình cẩn thận. Khi không khí chảy, Nó luôn luôn có xu hướng chảy ở những nơi có ít kháng cự., để khi cấu hình thiết bị trên bảng mạch in, tránh rời khỏi một không phận lớn ở một khu vực nhất định. Cấu hình các bảng mạch in khác trong to àn bộ máy cũng nên chú ý đến vấn đề tương tự..
8. The temperature-sensitive device is placed in a temperature area (such as the bottom of the device). Đừng đặt nó trực tiếp trên thiết bị sưởi ấm. Nhiều thiết bị được sắp xếp trên một máy bay ngang.
9. Sắp xếp độ phân tán năng lượng và các thành phần nhiệt gần địa điểm phân tán nhiệt. Không đặt thiết bị nóng cao lên các góc và các cạnh ngoại biên của tấm ván in, Trừ khi có một bồn nước nóng được sắp xếp gần nó.. Khi thiết kế cỗ máy điện, chọn thiết bị lớn nhất có thể, và làm cho nó có đủ khoảng trống để phân tán nhiệt khi điều chỉnh sơ đồ của tấm ván in.
10. Bộ khuếch đại năng lượng RF hay LED. Bảng PCB nhận nuôi một đĩa nền bằng kim loại.
Đếm:. Tránh tập trung các điểm nóng vào Bảng PCB, công bố năng lượng đều đặn Bảng PCB càng nhiều càng tốt, và giữ nhiệt độ trên bề mặt của Bảng PCB đồng bộ và nhất quán. Trong quá trình thiết kế, rất khó đạt được mức độ phân phối hoàn hảo., nhưng khu vực có mật độ điện quá cao phải được tránh để các điểm nóng không ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của to àn bộ mạch. Nếu có thể, cần phải phân tích khả năng nhiệt của các mạch in. Ví dụ như, phần mềm mô- đun trình phân tích năng lượng nhiệt thêm vào một số Bảng PCB phần mềm thiết kế có thể giúp nhà thiết kế tối ưu.

4. Summary
4.1 Material selection
(1) The temperature rise of the wires of the Bảng PCB due to the passing current plus the specified ambient temperature should not exceed 125 degree Celsius (commonly used typical value. It may be different depending on the selected board). Vì các thành phần được lắp trên bảng in cũng phát ra nhiệt độ., mà ảnh hưởng tới nhiệt độ hoạt động, những yếu tố này nên được tính đến khi lựa chọn vật liệu và thiết kế của tấm bảng in, và nhiệt độ nóng chấm không thể cao hơn cấp 125, độ Celisius.. Chọn thùng đồng dày nhất có thể.
(2) In special cases, Name, gốm, và có thể chọn những tấm biển có độ chịu nhiệt thấp.
(3) Adopting multilayer board structure is helpful for Bảng PCB thermal design.
4.2 Ensure that the heat dissipation channel is unblocked
(1) Make full use of the components arrangement, Da đồng, Cửa sổ mở cửa sổ và cái lỗ khuếch tán nhiệt để thiết lập một kênh có độ kháng cự thấp hợp lý và hiệu quả để đảm bảo nhiệt được vận chuyển trơn tru từ Bảng PCB.
(2) The setting of heat dissipation through holes Design some heat dissipation through holes and blind holes, có thể tăng cường độ phân tán nhiệt và giảm độ kháng cự nhiệt, và tăng sức mạnh của bảng mạch. Ví dụ như, thiết lập bằng lỗ trên các miếng đệm của thiết bị LCC. Người bán thì lấp đầy trong quá trình sản xuất mạch để tăng cường khả năng dẫn nhiệt.. Sức nóng tạo ra trong suốt hoạt động mạch có thể nhanh chóng được truyền tới lớp phân tán nhiệt kim loại hay miếng đệm đồng ở phía sau thông qua các lỗ thủng hoặc lỗ mù để phân tán.. Trong một số trường hợp cụ thể, một bảng mạch có lớp phân tán nhiệt được thiết kế đặc biệt và được dùng. Nguyên liệu phân tán nhiệt là đồng/Molybunn và các vật liệu khác, như những tấm ván in được dùng trên một số mô- đun cung cấp năng lượng.
(3) The use of thermally conductive materials In order to reduce the thermal resistance in the thermal conduction process, Các vật liệu dẫn truyền nhiệt được dùng trên bề mặt tiếp xúc giữa thiết bị tiêu thụ năng lượng cao và mặt đất để tăng hiệu quả dẫn nhiệt..
(4) The process method is likely to cause local cao temperature in some areas where the device is mounted on both sides. Để cải thiện tình trạng phân tán nhiệt., một ít đồng nhỏ có thể được trộn vào bột solder, và sẽ có một số lượng khớp solder ở dưới thiết bị sau khi hàn máu chảy. high. Khoảng cách giữa thiết bị và tấm ván đã tăng lên., và độ phân tán nhiệt nhiệt kết hợp tăng.
4.3 Arrangement requirements of components
(1) Perform software thermal analysis on the Bảng PCB, and design and control the internal temperature rise;
(2) It can be considered to specially design and install components with high heat generation and large radiation on a printed circuit board;
(3) The heat capacity of the board is evenly distributed. Cẩn thận không nên tập trung các thành phần năng lượng cao. Nếu không thể tránh khỏi, place short components upstream of the airflow and ensure that sufficient cooling air flows through the heat-consumption concentrated area;
(4) Make the heat transfer path as short as possible;
(5) Make the heat transfer cross section as large as possible;
(6) The layout of components should take into account the influence of heat radiation on surrounding parts. Heat sensitive parts and components (including semiconductor devices) should be kept away from heat sources or isolated;
(7) (Liquid medium) Keep the capacitor away from the heat source;
(8) Pay attention to the direction of forced ventilation and natural ventilation;
(9) The additional sub-boards and device air ducts are in the same direction as the ventilation;
(10) As far as possible, make the intake and exhaust have a sufficient distance;
(11) The heating device should be placed above the product as much as possible, and should be placed in the air flow channel when conditions permit;
(12) Components with high heat or high current should not be placed on the corners and peripheral edges of the printed board. Chúng nên được lắp vào bộ tản nhiệt càng lâu càng tốt., và tránh xa các thành phần khác, and ensure that the heat dissipation channel is unobstructed;
(13) (Small signal amplifier peripheral devices) Try to use devices with small temperature drift;
(14) Use metal chassis or chassis to dissipate heat as much as possible.4.4 Requirements for wiring
(1) Board selection (reasonable design of printed board structure);
(2) Wiring rules;
(3) Plan the channel width according to the current density of the device; pay special attention to the channel wiring at the junction;
(4) The high-current lines should be as surface as possible; if the requirements cannot be met, the use of bus bars can be considered;
(5) To minimize the thermal resistance of the contact surface. Vì lý do này, phát triển khu vực dẫn nhiệt. bề mặt tiếp xúc phải phẳng và mịn, and thermally conductive silicone grease can be coated if necessary;
(6) Consider stress balance measures for thermal stress points and thicken the lines;
(7) The heat-dissipating copper skin needs to adopt the window method of heat dissipation stress, and use the heat-dissipating solder mask to open the window properly;
(8) If possible, use large-area copper foil on the surface;
(9) Use larger pads for the ground mounting holes on the printed board to make full use of the mounting bolts and the copper foil on the surface of the printed board for heat dissipation;
(10) Place as many metalized vias as possible, và độ mở và bề mặt đĩa phải lớn nhất có thể., relying on vias to help heat dissipation;
(11) Supplementary means for device heat dissipation;
(12) In the case that the large-area copper foil on the surface can be guaranteed, the method of adding a heat sink may not be used for economic considerations;
(13) Calculate the appropriate heat dissipation copper area of the Bảng PCB bề mặt dựa trên khả năng tiêu thụ điện của thiết bị, the ambient temperature and the allowable junction temperature (guarantee principle tj≤(0.thứ năm:.8)tjmax).