Λύση απαγωγής θερμότητας πλακέτας διπλής στρώσης PCB

Καθώς η απόδοση των ηλεκτρονικών συσκευών συνεχίζει να βελτιώνεται, η απαγωγή θερμότητας έχει γίνει μια πρόκληση που δεν μπορεί να αγνοηθεί στο σχεδιασμό. Ειδικά σε διπλή στρώση υψηλής πυκνότηταςPCBΟ σχεδιασμός, οι αποτελεσματικές λύσεις απαγωγής θερμότητας συμβάλλουν στη διασφάλιση μακροπρόθεσμης σταθερής λειτουργίας του εξοπλισμού. Τα παρακάτω εισάγουν κυρίως αρκετές λύσεις απαγωγής θερμότητας για PCB διπλής στρώσης.

1. Προκλήσεις απαγωγής θερμότητας σανίδων διπλής στρώσης

Λόγω των δομικών του περιορισμών, διπλής στρώσηςPCBαντιμετωπίζουν ορισμένες προκλήσεις στην απαγωγή θερμότητας:

Περιορισμοί χώρου: Το πάχος και ο χώρος των σανίδων διπλής στρώσης περιορίζουν τη δυνατότητα σχεδιασμού απαγωγής θερμότητας.

Συγκέντρωση πηγής θερμότητας: Η διάταξη εξαρτημάτων υψηλής πυκνότητας μπορεί να οδηγήσει σε συγκέντρωση πηγής θερμότητας, αυξάνοντας τον κίνδυνο τοπικών καυτών σημείων.

Διαδρομή αγωγιμότητας θερμότητας: Η διαδρομή αγωγιμότητας θερμότητας των σανίδων διπλής στρώσης είναι σχετικά περιορισμένη και πρέπει να βελτιστοποιηθεί για να βελτιωθεί η απόδοση της απαγωγής θερμότητας.

2. Διάλυμα απαγωγής θερμότητας

1. Βελτιστοποιήστε τη διάταξη PCB

Η βελτιστοποίηση της διάταξης PCB είναι η βάση για τη βελτίωση της απόδοσης απαγωγής θερμότητας. Οι ακόλουθοι παράγοντες πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την τοποθέτηση:

Το πρώτο είναι να διασκορπιστούν τα στοιχεία θέρμανσης για να αποφευχθεί η συγκέντρωση των πηγών θερμότητας. Το δεύτερο είναι να εξασφαλιστεί η συντομότερη διαδρομή αγωγιμότητας θερμότητας μεταξύ των στοιχείων θέρμανσης και των στοιχείων απαγωγής θερμότητας (όπως καλοριφέρ ή ψύκτρες). Το τρίτο είναι η χρήση λογισμικού θερμικής προσομοίωσης για την πρόβλεψη των καυτών σημείων και την καθοδήγηση της βελτιστοποίησης της διάταξης.

2. Χρησιμοποιήστε υλικά υψηλής θερμικής αγωγιμότητας

Η επιλογή ενός υλικού υποστρώματος με υψηλή θερμική αγωγιμότητα, όπως ένα κεραμικό υπόστρωμα ή ένα υλικό υψηλής Tg (θερμοκρασία μετάβασης γυαλιού) FR-4, μπορεί να βελτιώσει την απόδοση της αγωγιμότητας θερμότητας από το εξάρτημα στο PCB.

3. Αυξήστε τη διαδρομή αγωγιμότητας της θερμότητας

Με την αύξηση της θερμικής διαδρομής, όπως η χρήση θερμικής κόλλας, θερμικών επιθεμάτων ή θερμικής πάστας, η θερμότητα μεταφέρεται από το εξάρτημα στην επιφάνεια του PCB και στη συνέχεια διαχέεται στο περιβάλλον μέσω της ψύκτρας.

4. Εφαρμογή καλοριφέρ και ψύκτρες

Η εγκατάσταση καλοριφέρ ή ψύκτρας σε κατάλληλες θέσεις σε σανίδες διπλής στρώσης μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση απαγωγής θερμότητας. Ο σχεδιασμός της ψύκτρας θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τις διαδρομές ροής αέρα για τη βελτιστοποίηση της απαγωγής θερμότητας.

5. Τεχνολογία ψύξης σωλήνων θερμότητας και θαλάμου ατμού

Για εφαρμογές υψηλής πυκνότητας ισχύος, μπορούν να χρησιμοποιηθούν τεχνικές ψύξης σωλήνων θερμότητας ή θαλάμου ατμού. Αυτές οι τεχνολογίες χρησιμοποιούν την αρχή της αλλαγής φάσης για να μεταφέρουν αποτελεσματικά τη θερμότητα από την πηγή θερμότητας στην επιφάνεια της ψύκτρας.

6. Τεχνολογία επιφανειακής επεξεργασίας

Η χρήση επεξεργασίας μαυρίσματος ή άλλων τεχνολογιών επεξεργασίας επιφανειών μπορεί να βελτιώσει τις δυνατότητες απορρόφησης και εκπομπής της υπέρυθρης ακτινοβολίας στην επιφάνεια του PCB, ενισχύοντας έτσι το φαινόμενο απαγωγής θερμότητας με φυσική μεταφορά.

7. Ανεμιστήρας και εξαναγκασμένη ψύξη αέρα

Όπου το επιτρέπει ο χώρος, οι ανεμιστήρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εξαναγκασμένη ψύξη αέρα για να βελτιωθεί η απόδοση της απαγωγής θερμότητας. Η επιλογή και η τοποθέτηση ανεμιστήρα θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τη βελτιστοποίηση της ροής του αέρα.

8. Σύστημα υγρής ψύξης

Για εφαρμογές με εξαιρετικά υψηλά θερμικά φορτία, μπορούν να ληφθούν υπόψη τα συστήματα υγρής ψύξης. Με τη μεταφορά θερμότητας στο υγρό, η θερμότητα διαχέεται μέσω του συστήματος κυκλοφορίας του υγρού.

Οι αποτελεσματικές θερμικές λύσεις είναι σημαντικές για τη διασφάλιση της αξιοπιστίας και της απόδοσης της διπλής στρώσηςPCB. Εξετάζοντας συνολικά τη βελτιστοποίηση διάταξης, την επιλογή υλικού, την εφαρμογή εξαρτημάτων ψύξης και την προηγμένη τεχνολογία ψύξης, μια λύση ψύξης μπορεί να σχεδιαστεί για να ανταποκρίνεται σε διαφορετικές απαιτήσεις θερμικού φορτίου. Καθώς οι ηλεκτρονικές συσκευές κινούνται προς υψηλότερες επιδόσεις και μικρότερα μεγέθη, η έρευνα και η καινοτομία στην τεχνολογία απαγωγής θερμότητας θα συνεχίσουν να αντιμετωπίζουν τις αυξανόμενες προκλήσεις απαγωγής θερμότητας.