В современной электронике, по мере уменьшения размеров устройств и повышения производительности, вопросы терморегулирования становятся всё более актуальными и не могут быть проигнорированы. Как сказал один мудрец: «Технический прогресс часто идёт рука об руку с выделением тепла». Тепло, выделяемое электронными устройствами во время работы, если его не отводить должным образом, может представлять собой незаметную угрозу, незаметно ставя под угрозу стабильность и срок службы оборудования. В этом постоянно меняющемся цифровом мире освоение ключевых методов охлаждения печатных плат (PCB) — это не только гарантия повышения надёжности электронных устройств, но и важный путь к лидерству в области технологий.
Электронные устройства во время работы генерируют определённое количество тепла, что приводит к быстрому повышению внутренней температуры устройства. Если это тепло не рассеивать своевременно, устройство будет продолжать нагреваться, что приведёт к выходу компонентов из строя из-за перегрева, что снизит надёжность и производительность электронного устройства. Поэтому крайне важно эффективно управлять теплоотводом печатной платы. Теплоотвод для печатных плат играет важную роль, поэтому давайте рассмотрим некоторые методы теплоотвода. Широко используемые материалы для теплоотвода включают в себя эпоксидную стеклоткань с медным покрытием или стеклоткань на основе фенольной смолы, а также небольшое количество бумажных плат с медным покрытием. Хотя эти подложки обладают превосходными электрическими и технологическими свойствами, их теплоотвод оставляет желать лучшего. В качестве метода охлаждения компонентов с высоким тепловыделением практически невозможно полагаться на теплопроводность через саму смолу печатной платы; тепло рассеивается с поверхности компонентов в окружающий воздух. Однако с появлением электронных устройств, вступающих в эпоху миниатюрных компонентов, высокоплотной сборки и высокого тепловыделения, полагаться исключительно на малую площадь поверхности компонентов для рассеивания тепла становится уже недостаточно. В то же время, из-за широкого распространения компонентов поверхностного монтажа, таких как QFP и BGA, тепло, выделяемое электронными компонентами, в значительной степени передается на печатную плату. Поэтому наиболее эффективным способом решения проблемы рассеивания тепла является повышение способности печатной платы рассеивать тепло при непосредственном контакте с тепловыделяющими компонентами, что позволяет проводить или рассеивать тепло через печатную плату.
Для оборудования, использующего свободное конвекционное воздушное охлаждение, предпочтительно размещать интегральные схемы (или другие компоненты) в вертикальной или горизонтальной ориентации. Для достижения эффективного рассеивания тепла посредством грамотно спроектированной схемы разводки основными методами являются улучшение удержания медных дорожек и использование тепловых переходных отверстий. Из-за низкой теплопроводности смолы, входящей в состав материала платы, медные дорожки и переходные отверстия служат эффективными проводниками тепла. Оценка способности печатной платы рассеивать тепло требует расчета эквивалентной теплопроводности композитного материала, который включает в себя различные материалы с различной теплопроводностью, используемые в изолирующей подложке печатной платы. Компоненты на одной печатной плате следует распределять по зонам в зависимости от их тепловыделения и теплоотвода. Компоненты с меньшим тепловыделением или меньшим теплосопротивлением, такие как малосигнальные транзисторы, малогабаритные интегральные схемы и электролитические конденсаторы, следует размещать выше по потоку охлаждающего воздуха (входу). Компоненты с более высоким тепловыделением или повышенной теплостойкостью, такие как силовые транзисторы и большие интегральные схемы, следует размещать ниже по потоку охлаждающего воздуха. В горизонтальном направлении высокомощные устройства следует располагать ближе к краю печатной платы для сокращения пути теплопередачи. В вертикальном направлении высокомощные устройства следует размещать выше на печатной плате для минимизации их влияния на температуру других компонентов. Рассеивание тепла печатной платы внутри устройства в основном зависит от потока воздуха. Поэтому на этапе проектирования крайне важно изучить пути движения воздушного потока и стратегически расположить компоненты печатной платы. При движении воздух имеет тенденцию течь к областям с меньшим сопротивлением, поэтому при размещении компонентов на печатной плате важно избегать образования больших пустот в определенной области. Конфигурация нескольких печатных плат в сборке также должна учитывать те же вопросы. Рекомендуется размещать термочувствительные компоненты в зоне с наименьшей температурой (например, в нижней части устройства). Избегайте их размещения непосредственно над компонентами, выделяющими тепло. При наличии нескольких компонентов предпочтительно размещать их внахлест на горизонтальной плоскости. Размещайте компоненты с наибольшим энергопотреблением и максимальным тепловыделением вблизи мест оптимального теплоотвода. Избегайте размещения компонентов с высоким тепловыделением в углах и на краях печатной платы, если только рядом не установлены устройства для отвода тепла. При проектировании мощных резисторов по возможности выбирайте компоненты большего размера и обеспечивайте достаточное пространство для теплоотвода при корректировке топологии печатной платы.Минимизируйте концентрацию точек перегрева на печатной плате и распределите мощность как можно более равномерно по всей плате для поддержания равномерной и постоянной температуры поверхности. Достижение строго равномерного распределения часто является сложной задачей в процессе проектирования, но крайне важно избегать областей с чрезмерно высокой плотностью мощности. Эта мера предосторожности принимается для предотвращения возникновения точек перегрева, которые могут негативно повлиять на нормальную работу схемы. Выполнение анализа тепловой энергии печатных плат необходимо, если условия это позволяют. Включение модулей программного обеспечения для анализа индекса тепловой энергии в некоторые профессиональные программы для проектирования печатных плат в настоящее время может помочь инженерам-проектировщикам в оптимизации конструкции схемы. В современной сфере высоких технологий значение методов управления тепловым режимом печатных плат становится все более заметным. Так же, как великий архитектор должен учитывать устойчивость небоскреба при его проектировании, инженеры-электронщики также должны уделять внимание потоку и рассеиванию тепла при проектировании печатных плат. Благодаря правильной компоновке, выбору подходящих теплорассеивающих материалов и полноценному использованию современных инструментов проектирования мы можем создать идеальную «систему контроля температуры» в электронных устройствах, позволяющую каждому компоненту эффективно работать при подходящих температурах и излучать ослепительный свет. Подобно тому, как человеческая цивилизация процветает благодаря инновациям, электронные технологии также продолжают развиваться благодаря управлению температурой. Давайте объединимся на технологическом поприще, неустанно стремясь к созданию более интеллектуального, эффективного и надежного электронного мира!Электронные технологии также продолжают развиваться благодаря терморегулированию. Давайте объединимся на технологической арене, неустанно стремясь создавать более интеллектуальный, эффективный и надёжный электронный мир!Электронные технологии также продолжают развиваться благодаря терморегулированию. Давайте объединимся на технологической арене, неустанно стремясь создавать более интеллектуальный, эффективный и надёжный электронный мир!
Поддержка клиентов
Здание A19 и C2, район Фуцяо № 3, улица Фухай, район Баоань, Шэньчжэнь, Китай 
+86 0755 2306 7700
Язык
