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Comment la carte de circuit imprimé devrait-elle améliorer l'efficacité de la dissipation thermique?

2020-03-20

Comment la carte de circuit imprimé devrait-elle améliorer l'efficacité de la dissipation thermique?

Planches double face . Ce type de carte de circuit imprimé a un câblage des deux côtés, mais pour utiliser les fils des deux côtés, vous devez avoir une connexion de circuit appropriée entre les deux côtés.

PCB circuit board

2. Cartes multicouches. Afin d'augmenter la zone de câblage, les cartes multicouches utilisent davantage de cartes de câblage simple ou double face.

PCB circuit board

Pour les équipements électroniques, une certaine quantité de chaleur est générée pendant le travail, ce qui fait monter rapidement la température interne de l'équipement. Si la chaleur n'est pas libérée à temps, l'équipement continuera à chauffer et l'appareil échouera en raison d'une surchauffe. La fiabilité des performances de l'équipement électronique se dégradera. Par conséquent, il est très important d'effectuer un bon processus de dissipation thermique sur la carte de circuit imprimé. La dissipation thermique de la carte de circuit imprimé est un lien très important.
Alors, quelle est la technique de dissipation thermique des circuits imprimés, discutons-en ensemble.
Un,
1. Dissipation thermique à travers la carte PCB elle-même:

Les cartes de circuits imprimés couramment utilisées sont un substrat en tissu de verre cuivré / époxy ou un substrat en tissu de verre en résine phénolique, et quelques cartes plaquées de cuivre à base de papier sont utilisées. Bien que ces substrats aient d'excellentes propriétés électriques et de traitement, ils ont de mauvaises propriétés de dissipation thermique. En tant que méthode de dissipation thermique pour les composants hautement générateurs de chaleur, il est presque impossible de compter sur la résine PCB pour conduire la chaleur, mais pour dissiper la chaleur de la surface des composants vers l'air environnant. Cependant, comme les produits électroniques sont entrés dans l'ère de la miniaturisation des composants, de l'installation à haute densité et de l'assemblage à haute température, il ne suffit pas de dissiper la chaleur uniquement sur la surface des composants de très petite surface. Dans le même temps, en raison de la grande utilisation de composants à montage en surface tels que QFP et BGA, la chaleur générée par les composants est transférée à la carte PCB. Par conséquent, une meilleure façon de résoudre la dissipation thermique est d'améliorer la capacité de dissipation thermique du PCB lui-même qui est en contact direct avec l'élément chauffant. Conduit ou émis.

2. Dissipation thermique grâce à la mise en page:

une. Le dispositif sensible à la chaleur est placé dans la zone de vent froid.

b. Le dispositif de détection de température est placé dans un endroit relativement chaud.

c. Les dispositifs sur la même carte imprimée doivent être disposés autant que possible en fonction de la quantité de chaleur générée et du degré de dissipation thermique. Les appareils à faible dégagement de chaleur ou à faible résistance à la chaleur (tels que les petits transistors de signal, les circuits intégrés à petite échelle, les condensateurs électrolytiques, etc.) doivent être placés. Le flux d'air de refroidissement est assez en amont (à l'entrée). Les dispositifs à forte génération de chaleur ou à bonne résistance thermique (tels que transistors de puissance, circuits intégrés à grande échelle, etc.) sont placés assez en aval du flux d'air de refroidissement.

ré. Dans le sens horizontal, les dispositifs haute puissance doivent être disposés aussi près que possible du bord de la carte imprimée pour raccourcir le trajet de transfert de chaleur; dans le sens vertical, les appareils à haute puissance doivent être disposés aussi près que possible du haut de la carte imprimée pour réduire la température de ces appareils lorsqu'ils fonctionnent. Impact.

e. La dissipation thermique de la carte imprimée dans l'appareil dépend principalement du flux d'air, de sorte que le chemin du flux d'air doit être recherché dans la conception, et l'appareil ou la carte de circuit imprimé doit être raisonnablement configuré. Lorsque l'air circule, il a tendance à circuler dans un endroit à faible résistance, donc lors de la configuration de l'appareil sur la carte de circuit imprimé, évitez de laisser un grand espace aérien dans une certaine zone. La configuration de plusieurs cartes de circuits imprimés dans l'ensemble de la machine doit également prêter attention au même problème.

F. Les appareils sensibles à la température sont mieux placés dans les zones à basse température (comme le bas de l'appareil). Ne les placez pas directement au-dessus de l'appareil de chauffage. Plusieurs appareils sont mieux disposés sur un plan horizontal.

g. Placez les appareils à forte consommation d'énergie et à forte production de chaleur à proximité de bons emplacements de dissipation thermique. Ne placez pas d'appareils générant une chaleur élevée dans les coins et les bords périphériques de la carte imprimée, sauf si un dissipateur thermique est disposé à proximité. Lors de la conception de la résistance de puissance, sélectionnez un appareil plus grand autant que possible et assurez-vous qu'il y a suffisamment d'espace pour la dissipation thermique lors du réglage de la disposition de la carte imprimée.

2, dispositif à haute génération de chaleur plus dissipateur de chaleur et carte conductrice de chaleurLorsque quelques appareils du PCB ont une grande quantité de chaleur (moins de 3), un dissipateur thermique ou un tube conducteur de chaleur peut être ajouté au générateur de chaleur dispositif. Lorsque la température ne peut pas être abaissée, il peut être utilisé radiateur avec ventilateur pour améliorer la dissipation thermique.

Lorsqu'il y a de nombreux appareils de chauffage (plus de 3), un grand écran thermique (carte) peut être utilisé. Il s'agit d'un dissipateur thermique dédié personnalisé en fonction de la position et de la hauteur du dispositif de chauffage sur la carte PCB ou d'un grand dissipateur thermique plat. Découpez différentes positions de hauteur des composants.

Le dissipateur de chaleur est entièrement déformé sur la surface du composant et entre en contact avec chaque composant pour dissiper la chaleur. Cependant, l'effet de dissipation thermique n'est pas bon en raison de la mauvaise cohérence des composants lors du montage et du soudage. Généralement, un coussin thermique à changement de phase thermique doux est ajouté sur la surface du composant pour améliorer l'effet de dissipation thermique.

3 、 Pour les équipements utilisant un refroidissement par air à convection libre, il est préférable de disposer les circuits intégrés (ou autres dispositifs) dans le sens de la longueur ou dans le sens de la longueur horizontale.

4. Adoptez une conception de câblage raisonnable pour obtenir une dissipation thermique. En raison de la mauvaise conductivité thermique de la résine dans la plaque, et les lignes et trous de feuille de cuivre sont de bons conducteurs de chaleur, l'augmentation du taux résiduel de la feuille de cuivre et l'augmentation des trous de conduction thermique sont les principaux moyens de dissipation thermique. Pour évaluer la capacité de dissipation thermique d'un PCB, il est nécessaire de calculer la conductivité thermique équivalente (neuf eq) d'un matériau composite composé de divers matériaux de conductivité thermique différente, un par un, pour un substrat isolant pour un PCB.

5, les appareils sur la même carte imprimée doivent être disposés autant que possible en fonction de la quantité de chaleur générée et du degré de dissipation thermique. Les dispositifs à faible dégagement de chaleur ou à faible résistance à la chaleur (tels que les petits transistors de signal, les circuits intégrés à petite échelle, les condensateurs électrolytiques, etc.) sont placés dans le flux d'air de refroidissement. Est relativement élevé (à l'entrée), et les appareils à forte génération de chaleur ou à bonne résistance thermique (tels que transistors de puissance, circuits intégrés à grande échelle, etc.) sont placés relativement en aval du flux d'air de refroidissement.

6, dans la direction horizontale, des dispositifs haute puissance sont disposés aussi près que possible du bord de la carte imprimée pour raccourcir le chemin de transfert de chaleur; dans le sens vertical, des dispositifs haute puissance sont disposés aussi près que possible de la carte imprimée pour réduire l'impact de ces dispositifs sur la température d'autres dispositifs pendant le fonctionnement.

7, la dissipation thermique de la carte imprimée dans l'appareil dépend principalement du flux d'air, le chemin du flux d'air doit donc être étudié dans la conception et l'appareil ou la carte de circuit imprimé doit être configuré de manière raisonnable.

Lorsque l'air circule, il a tendance à circuler dans un endroit à faible résistance, donc lors de la configuration de l'appareil sur la carte de circuit imprimé, évitez de laisser un grand espace aérien dans une certaine zone. La configuration de plusieurs cartes de circuits imprimés dans l'ensemble de la machine doit également prêter attention au même problème.

8, les appareils sensibles à la température sont mieux placés dans les zones où la température est relativement basse (comme le bas de l'appareil). Ne le placez pas directement au-dessus de l'appareil générateur de chaleur. Il est préférable de disposer plusieurs appareils sur un plan horizontal.

9 、 Placez les appareils à forte consommation d'énergie et à forte génération de chaleur à proximité de bons emplacements de dissipation thermique. Ne placez pas d'appareils générant une chaleur élevée dans les coins et les bords périphériques de la carte imprimée, sauf si un dissipateur thermique est disposé à proximité.

Lors de la conception de la résistance de puissance, sélectionnez un appareil plus grand autant que possible et assurez-vous qu'il y a suffisamment d'espace pour la dissipation thermique lors du réglage de la disposition de la carte imprimée.

10, évitez la concentration de points chauds sur le PCB et répartissez la puissance aussi uniformément que possible sur le PCB pour maintenir des performances de température uniformes et cohérentes sur la surface du PCB.

Il est souvent difficile d'obtenir une distribution uniforme stricte pendant le processus de conception, mais il est nécessaire d'éviter les zones à densité de puissance trop élevée pour éviter les points chauds excessifs qui affectent le fonctionnement normal de l'ensemble du circuit.

 

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