¿Cuáles son los métodos detallados de disipación de calor de la placa de circuito de PCB?

Para los equipos electrónicos, se genera una cierta cantidad de calor durante el funcionamiento, lo que hace que la temperatura interna del equipo aumente rápidamente. Si el calor no se disipa a tiempo, el equipo continuará calentándose, el dispositivo fallará debido al sobrecalentamiento y la confiabilidad del rendimiento del equipo electrónico disminuirá. Por lo tanto, es muy importante realizar un buen tratamiento de disipación de calor en la placa de circuito. La disipación de calor de la placa de circuito de PCB es un enlace muy importante, entonces, ¿cuáles son las técnicas de disipación de calor de la placa de circuito de PCB? Dejemos que&lo discutan juntos.

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1.Disipación de calor a través de la placa de PCB en sí. La lámina de PCB utilizada actualmente es un sustrato de tela de vidrio revestido de cobre / epoxi o un sustrato de tela de vidrio de resina fenólica, y se utiliza una pequeña cantidad de lámina revestida de cobre a base de papel. Aunque estos sustratos tienen un excelente rendimiento eléctrico y de procesamiento, tienen una baja disipación de calor. Como una ruta de disipación de calor para componentes de alta generación de calor, difícilmente se puede esperar que la propia PCB conduzca el calor desde la resina de la PCB, sino que disipe el calor de la superficie del componente al aire circundante. Sin embargo, como los productos electrónicos han entrado en la era de la miniaturización de los componentes, la instalación de alta densidad y el ensamblaje a altas temperaturas, no es suficiente confiar en la superficie de los componentes con un área de superficie muy pequeña para disipar el calor. Al mismo tiempo, debido al uso intensivo de componentes montados en la superficie, como QFP y BGA, el calor generado por los componentes se transfiere a la placa de PCB en grandes cantidades. Por lo tanto, la mejor manera de resolver la disipación de calor es mejorar la capacidad de disipación de calor de la propia PCB en contacto directo con el elemento calefactor. Conducta o emisión.


2. Dispositivos de alta generación de calor más disipadores de calor y placas conductoras de calor. Cuando unos pocos dispositivos en la PCB generan una gran cantidad de calor (menos de 3), se pueden agregar disipadores de calor o tubos conductores de calor a los dispositivos generadores de calor. Cuando no se puede bajar la temperatura, se puede usar un radiador con ventilador para mejorar el efecto de enfriamiento. Cuando hay más dispositivos de calefacción (más de 3), se puede utilizar una cubierta (placa) de disipación de calor grande. Es un radiador especial personalizado de acuerdo con la posición y la altura del dispositivo de calentamiento en la placa de PCB o en un radiador plano grande. Corte la altura de los diferentes componentes. Sujete la cubierta de disipación de calor a la superficie del componente y haga contacto con cada componente para disipar el calor. Sin embargo, debido a la baja consistencia de los componentes durante el montaje y la soldadura, el efecto de disipación de calor no es bueno. Por lo general, se agrega una almohadilla térmica suave de cambio de fase térmica en la superficie del componente para mejorar el efecto de disipación de calor.


3. Para los equipos que utilizan refrigeración por aire de convección libre, es mejor organizar los circuitos integrados (u otros dispositivos) de manera vertical o horizontal.


4. Adopte un diseño de cableado razonable para lograr la disipación de calor. Debido a que la resina en la placa tiene poca conductividad térmica, y las líneas y agujeros de la lámina de cobre son buenos conductores de calor, la mejora de la tasa residual de la lámina de cobre y el aumento de los agujeros de conducción térmica son los principales medios de disipación de calor. Para evaluar la capacidad de disipación de calor de la PCB, es necesario calcular la conductividad térmica equivalente (nueve eq) del material compuesto compuesto de varios materiales con diferentes coeficientes de conductividad térmica, el sustrato aislante para PCB.


5. Los dispositivos en el mismo tablero impreso deben estar dispuestos de acuerdo con su generación de calor y disipación de calor tanto como sea posible. Los dispositivos con pequeña generación de calor o poca resistencia al calor (como pequeños transistores de señal, circuitos integrados a pequeña escala, condensadores electrolíticos, etc.) se colocan en la corriente más alta del flujo de aire de enfriamiento (en la entrada), dispositivos con gran generación de calor o buena resistencia al calor (como transistores de potencia, circuitos integrados a gran escala, etc.) se colocan en la parte más baja del flujo de aire de enfriamiento.


6. En la dirección horizontal, los dispositivos de alta potencia deben colocarse lo más cerca posible del borde del tablero impreso para acortar la ruta de transferencia de calor; en la dirección vertical, los dispositivos de alta potencia deben colocarse lo más cerca posible de la parte superior de la placa impresa para reducir la temperatura de estos dispositivos a otros dispositivos al trabajar con Impact.


7. La disipación de calor de la placa impresa en el dispositivo depende principalmente del flujo de aire, por lo que la ruta del flujo de aire debe estudiarse en el diseño, y el dispositivo o la placa de circuito impreso deben configurarse razonablemente. Cuando el aire fluye, siempre tiende a fluir donde la resistencia es pequeña, por lo que al configurar dispositivos en la placa de circuito impreso, es necesario evitar dejar un gran espacio de aire en un área determinada. La configuración de múltiples placas de circuito impreso en toda la máquina también debe prestar atención al mismo problema.


8. El dispositivo sensible a la temperatura se coloca mejor en el área de temperatura más baja (como la parte inferior del dispositivo). Nunca lo coloque directamente encima del dispositivo de calentamiento. Múltiples dispositivos se escalonan preferiblemente en el plano horizontal.


9. Organice el dispositivo con el mayor consumo de energía y la mayor generación de calor cerca de la posición óptima de disipación de calor. No coloque dispositivos con alta generación de calor en las esquinas y los bordes circundantes de la placa impresa a menos que los dispositivos de disipación de calor estén dispuestos cerca de ella. Al diseñar la resistencia de potencia, elija un dispositivo más grande tanto como sea posible y ajuste la disposición de la placa de circuito impreso para que tenga suficiente espacio de disipación de calor.


10. Evite la concentración de puntos calientes en la PCB, distribuya la potencia de manera uniforme en la PCB tanto como sea posible, y mantenga el rendimiento de temperatura de la superficie de la PCB uniforme y consistente. A menudo es difícil lograr una distribución uniforme estricta en el proceso de diseño, pero es necesario evitar áreas con una densidad de potencia demasiado alta para evitar puntos calientes que afecten el funcionamiento normal de todo el circuito. Si las condiciones lo permiten, es necesario un análisis de eficiencia térmica de los circuitos impresos. Por ejemplo, los módulos de software de análisis de índice de eficiencia térmica agregados en algunos softwares profesionales de diseño de PCB pueden ayudar a los diseñadores a optimizar el diseño de circuitos.