Dvouvrstvá deska plošných spojů řešení pro odvod tepla

Jak se výkon elektronických zařízení neustále zlepšuje, odvod tepla se stal výzvou, kterou nelze v designu ignorovat. Zejména ve dvouvrstvě s vysokou hustotouPCBdesign, efektivní řešení odvodu tepla pomáhají zajistit dlouhodobý stabilní provoz zařízení. Níže uvádíme především několik řešení pro odvod tepla pro dvouvrstvé desky plošných spojů.

1. Problémy s odvodem tepla dvouvrstvých desek

Vzhledem ke svým konstrukčním omezením dvouvrstvýPCBčelit některým problémům s odvodem tepla:

Prostorová omezení: Tloušťka a prostor dvouvrstvých desek omezují možnost návrhu odvodu tepla.

Koncentrace zdroje tepla: Rozložení komponent s vysokou hustotou může vést ke koncentraci zdroje tepla, což zvyšuje riziko místních horkých míst.

Cesta vedení tepla: Cesta vedení tepla u dvouvrstvých desek je relativně omezená a je třeba ji optimalizovat, aby se zlepšila účinnost odvodu tepla.

2. Řešení pro odvod tepla

1. Optimalizujte rozložení PCB

Optimalizace rozmístění desek plošných spojů je základem pro zlepšení účinnosti odvodu tepla. Při sestavování je třeba vzít v úvahu následující faktory:

Prvním je rozptýlení topných složek, aby se zabránilo koncentraci zdrojů tepla; druhým je zajištění nejkratší cesty vedení tepla mezi topnými komponentami a komponentami pro odvod tepla (jako jsou radiátory nebo chladiče); třetí je použití softwaru pro tepelnou simulaci k předpovídání horkých míst a vedení optimalizace rozvržení.

2. Používejte materiály s vysokou tepelnou vodivostí

Výběr materiálu substrátu s vysokou tepelnou vodivostí, jako je keramický substrát nebo materiál FR-4 s vysokou Tg (teplota skelného přechodu), může zlepšit účinnost vedení tepla ze součásti do desky plošných spojů.

3. Zvyšte dráhu vedení tepla

Zvětšením tepelné cesty, jako je použití tepelného lepidla, tepelných podložek nebo teplovodivé pasty, je teplo vedeno ze součásti na povrch PCB a poté je rozptýleno do okolí přes chladič.

4. Aplikace radiátorů a chladičů

Instalace radiátorů nebo chladičů na vhodná místa na dvouvrstvé desky může výrazně zlepšit účinnost odvodu tepla. Konstrukce chladiče by měla zohledňovat cesty proudění vzduchu, aby se optimalizoval odvod tepla.

5. Technologie chlazení heatpipe a parní komory

Pro aplikace s vysokou hustotou výkonu lze použít chladicí techniky s tepelnou trubicí nebo parní komorou. Tyto technologie využívají principu fázové změny k efektivnímu vedení tepla ze zdroje tepla k povrchu chladiče.

6. Technologie povrchových úprav

Použití černění nebo jiných technologií povrchové úpravy může zlepšit absorpční a emisní schopnosti infračerveného záření na povrchu PCB, a tím zvýšit účinek přirozeného odvodu tepla prouděním.

7. Chlazení ventilátorem a nuceným vzduchem

Tam, kde to prostor dovolí, lze ventilátory použít pro nucené chlazení vzduchu, aby se zlepšila účinnost odvodu tepla. Výběr a umístění ventilátoru by měly zohledňovat optimalizaci proudění vzduchu.

8. Kapalinový chladicí systém

Pro aplikace s extrémně vysokým tepelným zatížením lze zvážit systémy chlazení kapalinou. Přenosem tepla do kapaliny se teplo odvádí systémem cirkulace kapaliny.

Efektivní tepelná řešení jsou důležitá pro zajištění spolehlivosti a výkonu dvouvrstvých materiálůPCB. Komplexním zvážením optimalizace uspořádání, výběru materiálu, aplikací chladicích komponent a pokročilé technologie chlazení lze navrhnout řešení chlazení tak, aby splňovalo různé požadavky na tepelné zatížení. Vzhledem k tomu, že se elektronická zařízení posouvají směrem k vyššímu výkonu a menším velikostem, výzkum a inovace v technologii rozptylu tepla budou i nadále řešit rostoucí problémy s rozptylem tepla.