แผงวงจร PCB ควรปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อนได้อย่างไร

แผงวงจร PCB ควรปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อนได้อย่างไร

Double-Sided Boardsแผงวงจรประเภทนี้มีสายไฟทั้งสองด้าน แต่ในการใช้สายไฟทั้งสองด้านคุณต้องมีการเชื่อมต่อวงจรที่เหมาะสมระหว่างทั้งสองด้าน

2. บอร์ดหลายชั้น เพื่อเพิ่มพื้นที่การเดินสายบอร์ดหลายชั้นจะใช้แผงสายไฟด้านเดียวหรือสองด้านมากขึ้น

สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ความร้อนจำนวนหนึ่งจะเกิดขึ้นระหว่างการทำงานซึ่งทำให้อุณหภูมิภายในของอุปกรณ์สูงขึ้นอย่างรวดเร็ว หากระบายความร้อนไม่ทันเวลาอุปกรณ์จะยังคงร้อนขึ้นและอุปกรณ์จะล้มเหลวเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป ความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประสิทธิภาพจะลดลง ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่จะต้องดำเนินกระบวนการกระจายความร้อนที่ดีบนแผงวงจร การกระจายความร้อนของแผงวงจร PCB เป็นลิงค์ที่สำคัญมาก
ดังนั้นเทคนิคการกระจายความร้อนของแผงวงจร PCB คืออะไรมาพูดคุยกัน
หนึ่ง
1. การกระจายความร้อนผ่านบอร์ด PCB เอง:

Currently widely used PCB boards are copper-clad / epoxy glass cloth substrate or phenolic resin glass cloth substrate, and there are a few paper-based copper-clad boards used. Although these substrates have excellent electrical properties and processing properties, they have poor heat dissipation properties. As a heat dissipation method for highly heat-generating components, it is almost impossible to rely on the PCB resin to conduct heat, but to dissipate heat from the surface of the components to the surrounding air. However, as electronic products have entered the era of component miniaturization, high-density installation, and high-heat assembly, it is not enough to dissipate heat only on the surface of components with a very small surface area. At the same time, due to the large use of surface mount components such as QFP and BGA, the heat generated by the components is transferred to the PCB board. Therefore, a better way to solve the heat dissipation is to improve the heat dissipation capability of the PCB itself that is in direct contact with the heating element. Conducted or emitted.

2. Heat dissipation through layout:

a. The heat sensitive device is placed in the cold wind area.

b. The temperature detection device is placed in a relatively hot location.

c. The devices on the same printed board should be arranged as much as possible according to the amount of heat generated and the degree of heat dissipation. Devices with low heat generation or poor heat resistance (such as small signal transistors, small-scale integrated circuits, electrolytic capacitors, etc.) should be placed. The cooling airflow is quite upstream (at the entrance). Devices with high heat generation or good heat resistance (such as power transistors, large-scale integrated circuits, etc.) are placed quite downstream of the cooling airflow.

d. In the horizontal direction, high-power devices should be arranged as close to the edge of the printed board as possible to shorten the heat transfer path; in the vertical direction, high-power devices should be arranged as close to the top of the printed board as possible to reduce the temperature of these devices when they are working. Impact.

e. The heat dissipation of the printed board in the device mainly depends on the air flow, so the air flow path should be researched in the design, and the device or printed circuit board should be reasonably configured. When air flows, it tends to flow in a place with low resistance, so when configuring the device on the printed circuit board, avoid leaving a large airspace in a certain area. The configuration of multiple printed circuit boards in the whole machine should also pay attention to the same problem.

f. The temperature-sensitive devices are better placed in areas with lower temperatures (such as the bottom of the device). Do not place them directly above the heating device. Multiple devices are better arranged on a horizontal plane.

ก. วางอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานสูงและเกิดความร้อนสูงใกล้สถานที่กระจายความร้อนที่ดี อย่าวางอุปกรณ์ที่มีความร้อนสูงที่มุมและขอบด้านนอกของแผ่นพิมพ์เว้นแต่จะมีการจัดวางอ่างความร้อนไว้ใกล้ ๆ เมื่อออกแบบตัวต้านทานกำลังให้เลือกอุปกรณ์ขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีพื้นที่เพียงพอสำหรับการกระจายความร้อนเมื่อปรับรูปแบบของบอร์ดพิมพ์

2、 อุปกรณ์สร้างความร้อนสูงพร้อมแผงระบายความร้อนและแผงควบคุมความร้อนเมื่ออุปกรณ์บางชิ้นใน PCB มีความร้อนจำนวนมาก (น้อยกว่า 3) สามารถเพิ่มอ่างความร้อนหรือท่อนำความร้อนลงในตัวสร้างความร้อนได้ อุปกรณ์ เมื่อไม่สามารถลดอุณหภูมิได้สามารถใช้หม้อน้ำพร้อมพัดลมเพื่อเพิ่มการกระจายความร้อน

When there are many heating devices (more than 3), a large heat shield (board) can be used. It is a dedicated heat sink customized according to the position and height of the heating device on the PCB board or a large flat heat sink. Cut out different component height positions.

The heat sink is integrally buckled on the surface of the component, and contacts each component to dissipate heat. However, the heat dissipation effect is not good due to the poor consistency of the components when mounting and welding. Generally, a soft thermal phase change thermal pad is added on the component surface to improve the heat dissipation effect.

3、For equipment using free convection air cooling, it is better to arrange integrated circuits (or other devices) in a lengthwise manner, or in a horizontal lengthwise manner.

4. ใช้การออกแบบสายไฟที่เหมาะสมเพื่อให้เกิดการกระจายความร้อน เนื่องจากการนำความร้อนที่ไม่ดีของเรซินในแผ่นและเส้นและรูฟอยล์ทองแดงเป็นตัวนำความร้อนที่ดีการเพิ่มอัตราการตกค้างของฟอยล์ทองแดงและการเพิ่มรูการนำความร้อนจึงเป็นวิธีการหลักในการกระจายความร้อน ในการประเมินความสามารถในการกระจายความร้อนของ PCB จำเป็นต้องคำนวณค่าการนำความร้อนที่เท่ากัน (เก้า eq) ของวัสดุคอมโพสิตซึ่งประกอบด้วยวัสดุต่างๆที่มีค่าการนำความร้อนที่แตกต่างกันทีละชิ้นสำหรับพื้นผิวฉนวนสำหรับ PCB

5、The devices on the same printed board should be arranged as much as possible according to the amount of heat generated and the degree of heat dissipation. Devices with low heat generation or poor heat resistance (such as small signal transistors, small-scale integrated circuits, electrolytic capacitors, etc.) are placed in the cooling airflow. Is relatively high (at the entrance), and devices with large heat generation or good heat resistance (such as power transistors, large-scale integrated circuits, etc.) are placed relatively downstream of the cooling airflow.

6、 ในแนวนอนอุปกรณ์กำลังสูงจะถูกจัดวางให้ใกล้กับขอบของบอร์ดพิมพ์มากที่สุดเพื่อลดเส้นทางการถ่ายเทความร้อนให้สั้นลง ในแนวตั้งอุปกรณ์กำลังสูงจะถูกจัดวางให้ใกล้เคียงกับบอร์ดพิมพ์มากที่สุดเพื่อลดผลกระทบของอุปกรณ์เหล่านี้ต่ออุณหภูมิของอุปกรณ์อื่นในระหว่างการทำงาน

7、 การกระจายความร้อนของแผ่นพิมพ์ในอุปกรณ์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการไหลของอากาศดังนั้นควรศึกษาเส้นทางการไหลของอากาศในการออกแบบและอุปกรณ์หรือแผงวงจรพิมพ์ควรได้รับการกำหนดค่าอย่างสมเหตุสมผล

เมื่ออากาศไหลมันมีแนวโน้มที่จะไหลไปในสถานที่ที่มีความต้านทานต่ำดังนั้นเมื่อกำหนดค่าอุปกรณ์บนแผงวงจรพิมพ์ให้หลีกเลี่ยงการปล่อยให้พื้นที่ว่างขนาดใหญ่ในบางพื้นที่ การกำหนดค่าแผงวงจรพิมพ์หลายตัวในเครื่องทั้งหมดควรใส่ใจกับปัญหาเดียวกันด้วย

8、 อุปกรณ์ที่ไวต่ออุณหภูมิจะถูกวางไว้ในบริเวณที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ (เช่นด้านล่างของอุปกรณ์) อย่าวางไว้เหนืออุปกรณ์สร้างความร้อนโดยตรง จะดีกว่าถ้าจัดวางอุปกรณ์หลายเครื่องในแนวระนาบ

9、 วางอุปกรณ์ที่มีการใช้พลังงานสูงและเกิดความร้อนสูงใกล้สถานที่กระจายความร้อนที่ดี อย่าวางอุปกรณ์ที่มีความร้อนสูงที่มุมและขอบด้านนอกของแผ่นพิมพ์เว้นแต่จะมีการจัดวางอ่างความร้อนไว้ใกล้ ๆ

เมื่อออกแบบตัวต้านทานกำลังให้เลือกอุปกรณ์ขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีพื้นที่เพียงพอสำหรับการกระจายความร้อนเมื่อปรับรูปแบบของบอร์ดพิมพ์

10、Avoid the concentration of hot spots on the PCB, and distribute the power as evenly as possible on the PCB to maintain uniform and consistent temperature performance on the PCB surface.

It is often difficult to achieve strict uniform distribution during the design process, but it is necessary to avoid areas with too high power density to avoid excessive hot spots that affect the normal operation of the entire circuit