Para equipamentos eletrônicos, haverá uma certa quantidade de calor durante o trabalho, de forma que a temperatura interna do equipamento aumente rapidamente. Se o calor não for emitido a tempo, o equipamento continuará a aquecer, o dispositivo falhará devido ao superaquecimento e o desempenho confiável do equipamento eletrônico diminuirá.
Portanto, é muito importante conduzir um bom tratamento de dissipação de calor para a placa de circuito. A dissipação de calor da placa de circuito PCB é um elo muito importante, então qual é a habilidade de dissipação de calor da placa de circuito PCB? Vamos discutir isso juntos.
Dissipação de calor através da própria placa de PCB No momento, a placa de PCB amplamente usada é material de base de pano de vidro de cobre / epóxi ou material de base de pano de vidro de resina fenólica e uma pequena quantidade de placa de papel revestida de cobre.
Embora esses substratos tenham excelentes propriedades elétricas e propriedades de processamento, eles têm baixa dissipação de calor. Como uma forma de dissipação de calor para componentes de alto aquecimento, dificilmente se pode esperar que o calor seja transmitido pela RESINA do próprio PCB, mas sim a dissipação de calor da superfície dos componentes para o ar circundante.
No entanto, como os produtos eletrônicos entraram na era da miniaturização de componentes, instalação de alta densidade e montagem térmica elevada, não é suficiente dissipar o calor apenas pela superfície dos componentes com área de superfície muito pequena.
Ao mesmo tempo, devido ao uso extensivo de componentes montados em superfície, como QFP e BGA, uma grande quantidade de calor gerado pelos componentes é transmitida para a placa PCB. Portanto, a melhor maneira de resolver o problema de dissipação de calor é melhorar a capacidade de dissipação de calor da PCB diretamente em contato com o elemento de aquecimento, e conduzi-lo ou emiti-lo através da placa PCB.
Dispositivos sensíveis ao calor com layout de PCB são colocados na zona de ar frio.
O detector de temperatura é colocado na posição mais quente.
Dispositivos na mesma placa impressa devem ser dispostos, tanto quanto possível, de acordo com seu valor calorífico e grau de dissipação de calor. Dispositivos com baixo valor calorífico ou baixa resistência ao calor (como pequenos transistores de sinal, circuitos integrados de pequena escala, capacitores eletrolíticos, etc.) devem ser colocados no topo do fluxo de ar de resfriamento (entrada). Dispositivos com alto valor calorífico ou boa resistência ao calor (como transistores de potência, circuitos integrados de grande escala, etc.) são colocados na parte mais a jusante do fluxo de ar de resfriamento.
Na direção horizontal, os dispositivos de alta potência são dispostos o mais próximo possível da borda da placa impressa para encurtar o caminho de transferência de calor. No sentido vertical, os dispositivos de alta potência são dispostos o mais próximo possível da placa impressa, de modo a reduzir a influência desses dispositivos na temperatura de outros dispositivos durante o funcionamento.
A dissipação de calor da placa impressa no equipamento depende principalmente do fluxo de ar, por isso é necessário estudar a trajetória do fluxo de ar e configurar razoavelmente o dispositivo ou placa de circuito impresso durante o projeto.
O fluxo de ar sempre tende a fluir onde a resistência é pequena, portanto, ao configurar dispositivos em placas de circuito impresso, evite ter um grande espaço de ar em uma determinada área. A configuração de várias placas de circuito impresso em toda a máquina deve prestar atenção ao mesmo problema.
O dispositivo sensível à temperatura é melhor colocado na área de temperatura mais baixa (como a parte inferior do dispositivo), não o coloque no dispositivo de aquecimento diretamente acima, vários dispositivos são melhor dispostos de forma escalonada no plano horizontal.
Os dispositivos com maior consumo de energia e maior aquecimento estão dispostos próximos à melhor posição de dissipação de calor. Não coloque componentes quentes nos cantos e bordas da placa impressa, a menos que haja um dispositivo de resfriamento próximo a ela.
Quando alguns componentes no PCB têm alta temperatura (menos de três), dissipador de calor ou tubo de condução de calor pode ser adicionado ao dispositivo de aquecimento. Quando a temperatura não pode ser reduzida, um dissipador de calor com um ventilador pode ser usado para aumentar o efeito de dissipação de calor.
Quando o número de dispositivos de aquecimento é grande (mais de 3), um grande dissipador de calor (placa) pode ser usado. É um radiador especial personalizado de acordo com a posição e altura do dispositivo de aquecimento na placa PCB ou um grande radiador plano para cortar diferentes posições de altura dos componentes. A tampa de dissipação de calor é dobrada na superfície do componente como um todo e a dissipação de calor está em contato com cada componente.
No entanto, o efeito de dissipação de calor não é bom devido à baixa consistência dos componentes. A almofada de mudança de fase térmica macia é geralmente adicionada na superfície do componente para melhorar o efeito de dissipação de calor.
Para dispositivos resfriados por ar de convecção livre, é melhor organizar circuitos integrados (ou outros dispositivos) em comprimentos longitudinais ou transversais.
Devido à baixa condutividade térmica da resina na placa, e as linhas e orifícios da folha de cobre são bons condutores de calor, portanto, melhorar a taxa residual da folha de cobre e aumentar os orifícios de condução de calor é o principal meio de dissipação de calor. Para avaliar a capacidade de dissipação de calor do PCB, é necessário calcular o coeficiente de condutividade térmica equivalente (nove eq) do substrato isolante para o PCB, que é composto por vários materiais com condutividade térmica diferente.
No projeto da resistência de energia o maior possível para escolher um dispositivo maior, e no ajuste do layout da placa impressa para que haja espaço suficiente para dissipação de calor.