Од PCB World

Кај електронската опрема, за време на работата се создава одредена количина топлина, така што внатрешната температура на опремата брзо се зголемува. Ако топлината не се дисипира на време, опремата ќе продолжи да се загрева, а уредот ќе откаже поради прегревање. Сигурноста на електронската опрема ќе се намали.

Затоа, многу е важно да се спроведе добар третман за дисипација на топлината на печатеното коло. Дисипацијата на топлината на PCB печатеното коло е многу важна алка, па која е техниката на дисипација на топлината на PCB печатеното коло, ајде да ја разгледаме заедно подолу.

01
Дисипација на топлина низ самата PCB плоча Моментално широко користените PCB плочи се подлоги од ткаенина обложена со бакар/епоксидно стаклено платно или подлоги од стаклено платно од фенолна смола, а се користи и мала количина на плочи обложени со хартиена основа.

Иако овие подлоги имаат одлични електрични својства и својства за обработка, тие имаат слаба дисипација на топлина. Како метод за дисипација на топлина за компоненти со високо загревање, речиси е невозможно да се очекува топлината да ја спроведува самата смола на ПХБ, туку топлината да се дисипира од површината на компонентата кон околниот воздух.

Сепак, со оглед на тоа што електронските производи влегоа во ерата на минијатуризација на компонентите, монтирање со висока густина и склопување со високо загревање, не е доволно да се потпираме на површината на компонента со многу мала површина за да ја дисипираме топлината.

Во исто време, поради широката употреба на компоненти за површинска монтажа како што се QFP и BGA, топлината генерирана од компонентите се пренесува на ПХБ плочата во голема количина. Затоа, најдобриот начин за решавање на дисипацијата на топлината е да се подобри капацитетот за дисипација на топлина на самата ПХБ плоча што е во директен контакт со грејниот елемент. Спроведена или зрачена.

Распоред на печатена плочка
Термички осетливи уреди се поставуваат во зоната на студен ветер.

Уредот за детекција на температура е поставен во најжешката положба.

Уредите на истата печатена плоча треба да бидат распоредени што е можно подалеку според нивната калориска вредност и степен на дисипација на топлина. Уредите со мала калориска вредност или слаба топлинска отпорност (како што се мали сигнални транзистори, мали интегрирани кола, електролитски кондензатори итн.) треба да се постават во протокот на воздух за ладење. Најгорниот проток (на влезот), уредите со голема топлина или топлинска отпорност (како што се енергетски транзистори, големи интегрирани кола итн.) се поставуваат најниско од протокот на воздух за ладење.

Во хоризонтална насока, уредите со голема моќност се поставуваат што е можно поблиску до работ на печатената плоча за да се скрати патот на пренос на топлина; во вертикална насока, уредите со голема моќност се поставуваат што е можно поблиску до врвот на печатената плоча за да се намали влијанието на овие уреди врз температурата на другите уреди кога работат.

Дисипацијата на топлината на печатената плоча во опремата главно се потпира на протокот на воздух, па затоа патеката на протокот на воздух треба да се изучува за време на дизајнирањето, а уредот или печатената плоча треба да бидат разумно конфигурирани.

Често е тешко да се постигне строга рамномерна распределба за време на процесот на дизајнирање, но областите со превисока густина на моќност мора да се избегнуваат за да се спречи влијанието на жариштата врз нормалното работење на целото коло.

Доколку е можно, потребно е да се анализира термичката ефикасност на печатеното коло. На пример, софтверскиот модул за анализа на индексот на термичка ефикасност, додаден во некој професионален софтвер за дизајн на печатени плочки, може да им помогне на дизајнерите да го оптимизираат дизајнот на колото.

02
Компоненти со висока топлинска ефикасност плус радијатори и плочи што спроводуваат топлина. Кога мал број компоненти на печатената плочка генерираат голема количина топлина (помалку од 3), на компонентите што генерираат топлина може да се додаде ладилник или топлинска цевка. Кога температурата не може да се намали, може да се користи радијатор со вентилатор за да се подобри ефектот на дисипација на топлина.

Кога бројот на грејни уреди е голем (повеќе од 3), може да се користи голем капак (плоча) за дисипација на топлина, кој е специјален ладилник прилагоден според положбата и висината на грејниот уред на печатената плочка или голем рамен ладилник. Исечете различни позиции за висина на компонентите. Капакот за дисипација на топлина е интегрално закопчан на површината на компонентата и е во контакт со секоја компонента за да ја дисипира топлината.

Сепак, ефектот на дисипација на топлина не е добар поради слабата конзистентност на висината за време на склопувањето и заварувањето на компонентите. Вообичаено, на површината на компонентата се додава мека термичка подлога за промена на фазата за да се подобри ефектот на дисипација на топлина.

03
За опрема што користи ладење со слободен конвекционен воздух, најдобро е интегрираните кола (или други уреди) да се постават вертикално или хоризонтално.

04
Усвојте разумен дизајн на ожичување за да остварите дисипација на топлина. Бидејќи смолата во плочата има слаба топлинска спроводливост, а линиите и дупките од бакарната фолија се добри спроводници на топлина, зголемувањето на преостанатата брзина на бакарната фолија и зголемувањето на дупките за топлинска спроводливост се главните средства за дисипација на топлина. За да се процени капацитетот за дисипација на топлина на ПХБ, потребно е да се пресмета еквивалентната топлинска спроводливост (девет еквиваленти) на композитниот материјал составен од различни материјали со различна топлинска спроводливост - изолационата подлога за ПХБ.

05
Уредите на истата печатена плоча треба да бидат распоредени што е можно подалеку според нивната калориска вредност и степен на дисипација на топлина. Уредите со ниска калориска вредност или слаба топлинска отпорност (како што се транзистори со мал сигнал, интегрирани кола со мал обем, електролитски кондензатори итн.) треба да се постават во протокот на воздух за ладење. Најгорниот проток (на влезот), уредите со голема топлина или топлинска отпорност (како што се енергетски транзистори, интегрирани кола со голем обем итн.) се поставуваат најниско од протокот на воздух за ладење.

06
Во хоризонтална насока, уредите со голема моќност се распоредени што е можно поблиску до работ на печатената плоча за да се скрати патот на пренос на топлина; во вертикална насока, уредите со голема моќност се распоредени што е можно поблиску до врвот на печатената плоча за да се намали влијанието на овие уреди врз температурата на другите уреди.

07
Дисипацијата на топлината на печатената плоча во опремата главно се потпира на протокот на воздух, па затоа патеката на протокот на воздух треба да се изучува за време на дизајнирањето, а уредот или печатената плоча треба да бидат разумно конфигурирани.

Кога воздухот тече, тој секогаш има тенденција да тече на места со низок отпор, па затоа кога конфигурирате уреди на печатена плочка, избегнувајте да оставите голем воздушен простор во одредена област.

Конфигурацијата на повеќе печатени кола во целата машина исто така треба да обрне внимание на истиот проблем.

08
Уредот осетлив на температура е најдобро да се постави во областа со најниска температура (како што е дното на уредот). Никогаш не го поставувајте директно над уредот за греење. Најдобро е повеќе уреди да се распоредат на хоризонтална рамнина.

09
Поставете ги уредите со најголема потрошувачка на енергија и генерирање на топлина во близина на најдобрата позиција за одведување на топлина. Не поставувајте уреди со високо загревање на аглите и периферните рабови на печатената плоча, освен ако во близина не е поставен ладилник. При дизајнирање на отпорникот за напојување, изберете што е можно поголем уред и осигурајте се дека има доволно простор за одведување на топлината при прилагодување на распоредот на печатената плоча.

10
Избегнувајте концентрација на жаришта на печатената плочка, распределете ја енергијата рамномерно на печатената плочка колку што е можно повеќе и одржувајте ги температурните перформанси на површината на печатената плочка униформни и конзистентни.

Често е тешко да се постигне строга рамномерна распределба за време на процесот на дизајнирање, но областите со превисока густина на моќност мора да се избегнуваат за да се спречи влијанието на жариштата врз нормалното работење на целото коло.

Доколку е можно, потребно е да се анализира термичката ефикасност на печатеното коло. На пример, софтверскиот модул за анализа на индексот на термичка ефикасност, додаден во некој професионален софтвер за дизајн на печатени плочки, може да им помогне на дизајнерите да го оптимизираат дизајнот на колото.