Bei elektronischen Geräten entsteht beim Arbeiten eine gewisse Wärme, so dass die Innentemperatur des Geräts schnell ansteigt. Wenn die Wärme nicht rechtzeitig abgegeben wird, heizt sich das Gerät weiter auf, das Gerät fällt wegen Überhitzung aus und die zuverlässige Leistung elektronischer Geräte lässt nach.
Daher ist es sehr wichtig, eine gute Wärmeableitungsbehandlung für die Leiterplatte durchzuführen. Die Wärmeableitung von PCB-Leiterplatten ist ein sehr wichtiges Glied, also was ist die Wärmeableitungsfähigkeit von PCB-Leiterplatten? Lassen Sie's gemeinsam darüber diskutieren.
Wärmeableitung durch die Leiterplatte selbst Gegenwärtig ist die weit verbreitete Leiterplatte aus Kupfer/Epoxid-Glasgewebe-Grundmaterial oder Phenolharz-Glasgewebe-Grundmaterial und eine kleine Menge kupferbeschichteter Papierplatten.
Obwohl diese Substrate ausgezeichnete elektrische Eigenschaften und Verarbeitungseigenschaften aufweisen, weisen sie eine schlechte Wärmeableitung auf. Als Wärmeableitung bei stark erwärmenden Bauteilen ist kaum eine Wärmeübertragung durch das HARZ der Leiterplatte selbst zu erwarten, sondern eine Wärmeableitung von der Oberfläche der Bauteile an die Umgebungsluft.
Da jedoch elektronische Produkte in das Zeitalter der Bauteilminiaturisierung, der hochdichten Installation und der hohen thermischen Montage eingetreten sind, reicht es nicht aus, die Wärme nur über die Oberfläche von Bauteilen mit sehr kleiner Oberfläche abzuleiten.
Gleichzeitig wird aufgrund der umfangreichen Verwendung von oberflächenmontierten Komponenten wie QFP und BGA eine große Menge an Wärme, die von Komponenten erzeugt wird, auf die Leiterplatte übertragen. Daher besteht der beste Weg, das Wärmeableitungsproblem zu lösen, darin, die Wärmeableitungskapazität der Leiterplatte direkt in Kontakt mit dem Heizelement zu verbessern und sie durch die Leiterplatte zu leiten oder abzugeben.
Wärmeempfindliche Geräte im PCB-Layout werden in der Kaltluftzone platziert.
Der Temperaturfühler wird an der heißesten Position platziert.
Geräte auf der gleichen Leiterplatte sollten möglichst nach Heizwert und Wärmeableitungsgrad angeordnet werden. Geräte mit niedrigem Heizwert oder schlechter Hitzebeständigkeit (wie Kleinsignaltransistoren, kleine integrierte Schaltkreise, Elektrolytkondensatoren usw.) sollten oben im Kühlluftstrom (Einlass) platziert werden. Geräte mit hohem Heizwert oder guter Hitzebeständigkeit (z. B. Leistungstransistoren, großintegrierte Schaltkreise usw.) werden am weitesten hinter dem Kühlluftstrom platziert.
In horizontaler Richtung sind die Hochleistungsbauelemente möglichst nahe am Rand der Leiterplatte angeordnet, um den Wärmeübertragungsweg zu verkürzen. In vertikaler Richtung sind Hochleistungsgeräte so nah wie möglich an der Leiterplatte angeordnet, um den Einfluss dieser Geräte auf die Temperatur anderer Geräte im Betrieb zu reduzieren.
Die Wärmeableitung der Leiterplatte im Gerät hängt hauptsächlich vom Luftstrom ab, daher ist es notwendig, den Luftstrompfad zu studieren und das Gerät oder die Leiterplatte während des Designs vernünftig zu konfigurieren.
Der Luftstrom fließt immer dort, wo der Widerstand gering ist. Vermeiden Sie daher bei der Konfiguration von Geräten auf Leiterplatten einen großen Luftraum in einem bestimmten Bereich. Die Konfiguration mehrerer Leiterplatten in der gesamten Maschine sollte dem gleichen Problem Rechnung tragen.
Das temperaturempfindliche Gerät wird am besten im niedrigsten Temperaturbereich (z.
Die Geräte mit dem höchsten Stromverbrauch und der höchsten Erwärmung sind in der Nähe der besten Wärmeableitungsposition angeordnet. Platzieren Sie keine heißen Komponenten in den Ecken und Kanten der Leiterplatte, es sei denn, es befindet sich ein Kühlgerät in der Nähe.
Wenn einige Komponenten in der Leiterplatte eine hohe Wärmeentwicklung aufweisen (weniger als drei), können Kühlkörper oder Wärmeleitrohre zum Heizgerät hinzugefügt werden. Wenn die Temperatur nicht gesenkt werden kann, kann ein Kühlkörper mit Lüfter verwendet werden, um den Wärmeableitungseffekt zu verbessern.
Wenn die Anzahl der Heizgeräte groß ist (mehr als 3), kann ein großer Kühlkörper (Platte) verwendet werden. Es handelt sich um einen speziellen Heizkörper, der entsprechend der Position und Höhe des Heizgeräts auf der Leiterplatte angepasst wird, oder ein großer Flachheizkörper, um unterschiedliche Bauteilhöhenpositionen auszuschneiden. Die Wärmeableitungsabdeckung ist als Ganzes auf der Bauteiloberfläche geknickt und die Wärmeableitung steht mit jedem Bauteil in Kontakt.
Die Wärmeableitungswirkung ist jedoch aufgrund der schlechten Konsistenz der Komponenten nicht gut. Auf der Oberfläche des Bauteils wird normalerweise ein weiches thermisches Phasenwechselpad hinzugefügt, um den Wärmeableitungseffekt zu verbessern.
Bei Geräten, die durch freie Konvektionsluft gekühlt werden, ist es am besten, integrierte Schaltkreise (oder andere Geräte) in Längs- oder Querlängen anzuordnen.
Aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Harzes in der Platte sind Kupferfolienleitungen und -löcher gute Wärmeleiter, so dass die Verbesserung der Restrate der Kupferfolie und die Erhöhung der Wärmeleitungslöcher das Hauptmittel der Wärmeableitung ist. Um die Wärmeableitungskapazität von PCB zu bewerten, ist es notwendig, den äquivalenten Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten (neun eq) des isolierenden Substrats für PCB zu berechnen, das aus verschiedenen Materialien mit unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit besteht.
Bei der Auslegung des Leistungswiderstandes möglichst groß wählen Sie ein größeres Gerät, und bei der Anpassung des Leiterplattenlayouts, damit genügend Platz für die Wärmeabfuhr bleibt.