สำหรับอุปกรณ์อิเล็คทรอนิคส์จะมีความร้อนอยู่บ้างเมื่อทำงานเพื่อให้อุณหภูมิภายในของอุปกรณ์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว หากปล่อยความร้อนไม่ตรงเวลา อุปกรณ์จะยังคงร้อนขึ้น อุปกรณ์จะล้มเหลวเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป และประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะลดลง
ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญมากที่ต้องทำการรักษาการกระจายความร้อนที่ดีสำหรับแผงวงจร การกระจายความร้อนของแผงวงจร PCB เป็นลิงค์ที่สำคัญมาก ดังนั้นทักษะการกระจายความร้อนของแผงวงจร PCB คืออะไร? ให้' พูดคุยกัน
การกระจายความร้อนผ่านบอร์ด PCB เอง ปัจจุบันบอร์ด PCB ใช้กันอย่างแพร่หลายคือวัสดุฐานผ้าแก้วทองแดง / อีพ็อกซี่หรือวัสดุฐานผ้าแก้วเรซินฟีนอลและกระดาษเคลือบทองแดงจำนวนเล็กน้อย
แม้ว่าพื้นผิวเหล่านี้จะมีสมบัติทางไฟฟ้าและคุณสมบัติในการประมวลผลที่ดีเยี่ยม แต่ก็มีการกระจายความร้อนได้ไม่ดี ด้วยวิธีการกระจายความร้อนสำหรับส่วนประกอบที่มีความร้อนสูง RESIN ของ PCB เองแทบจะไม่สามารถถ่ายทอดความร้อนได้ แต่จะกระจายความร้อนจากพื้นผิวของส่วนประกอบไปยังอากาศโดยรอบ
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ได้เข้าสู่ยุคของการย่อขนาดส่วนประกอบ การติดตั้งที่มีความหนาแน่นสูงและการประกอบด้วยความร้อนสูง จึงไม่เพียงพอที่จะกระจายความร้อนโดยพื้นผิวของส่วนประกอบที่มีพื้นที่ผิวขนาดเล็กมากเท่านั้น
ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากการใช้ส่วนประกอบที่ติดตั้งบนพื้นผิว เช่น QFP และ BGA อย่างกว้างขวาง ความร้อนจำนวนมากที่เกิดจากส่วนประกอบจะถูกส่งไปยังบอร์ด PCB ดังนั้น วิธีที่ดีที่สุดในการแก้ปัญหาการกระจายความร้อนคือการปรับปรุงความสามารถในการกระจายความร้อนของ PCB โดยตรงเมื่อสัมผัสกับองค์ประกอบความร้อน และดำเนินการหรือปล่อยผ่านบอร์ด PCB
เค้าโครง PCB อุปกรณ์ไวต่อความร้อนถูกวางไว้ในเขตอากาศเย็น
เครื่องตรวจจับอุณหภูมิอยู่ในตำแหน่งที่ร้อนที่สุด
อุปกรณ์บนแผ่นพิมพ์เดียวกันควรจัดเรียงให้ไกลที่สุดตามค่าความร้อนและระดับการกระจายความร้อน อุปกรณ์ที่มีค่าความร้อนต่ำหรือความต้านทานความร้อนต่ำ (เช่น ทรานซิสเตอร์สัญญาณขนาดเล็ก วงจรรวมขนาดเล็ก ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า ฯลฯ) ควรวางไว้ที่ด้านบนสุดของการไหลของอากาศเย็น (ขาเข้า) อุปกรณ์ที่มีค่าความร้อนสูงหรือทนความร้อนได้ดี (เช่น ทรานซิสเตอร์กำลัง วงจรรวมขนาดใหญ่ ฯลฯ) จะถูกวางไว้ที่ด้านล่างสุดของกระแสลมระบายความร้อน
ในแนวนอน อุปกรณ์กำลังสูงจะถูกจัดเรียงให้ชิดขอบของแผ่นพิมพ์มากที่สุด เพื่อลดเส้นทางการถ่ายเทความร้อน ในแนวตั้ง อุปกรณ์กำลังสูงจะถูกจัดเรียงให้ชิดกับแผ่นพิมพ์มากที่สุด เพื่อลดอิทธิพลของอุปกรณ์เหล่านี้ที่มีต่ออุณหภูมิของอุปกรณ์อื่นๆ เมื่อทำงาน
การกระจายความร้อนของแผ่นพิมพ์ในอุปกรณ์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการไหลของอากาศ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องศึกษาเส้นทางการไหลของอากาศและกำหนดค่าอุปกรณ์หรือแผงวงจรพิมพ์อย่างเหมาะสมในระหว่างการออกแบบ
การไหลของอากาศมักจะไหลในที่ที่มีความต้านทานน้อย ดังนั้นเมื่อกำหนดค่าอุปกรณ์บนแผงวงจรพิมพ์ ให้หลีกเลี่ยงการมีช่องว่างอากาศขนาดใหญ่ในบางพื้นที่ การกำหนดค่าแผงวงจรพิมพ์หลายแผ่นในเครื่องทั้งหมดควรคำนึงถึงปัญหาเดียวกัน
ควรวางอุปกรณ์ที่ไวต่ออุณหภูมิไว้ในบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำสุด (เช่น ด้านล่างของอุปกรณ์) อย่าวางไว้บนอุปกรณ์ทำความร้อนด้านบนโดยตรง อุปกรณ์หลายชิ้นควรจัดวางเลย์เอาต์บนระนาบแนวนอนได้ดีที่สุด
อุปกรณ์ที่มีการใช้พลังงานสูงสุดและให้ความร้อนสูงสุดจะจัดวางใกล้กับตำแหน่งการระบายความร้อนที่ดีที่สุด อย่าวางส่วนประกอบที่ร้อนไว้ที่มุมและขอบของแผ่นพิมพ์ เว้นแต่จะมีอุปกรณ์ทำความเย็นอยู่ใกล้ ๆ
เมื่อส่วนประกอบบางอย่างใน PCB มีความร้อนสูง (น้อยกว่าสาม) สามารถเพิ่มฮีตซิงก์หรือท่อนำความร้อนไปยังอุปกรณ์ทำความร้อนได้ เมื่อไม่สามารถลดอุณหภูมิได้ สามารถใช้ฮีตซิงก์พร้อมพัดลมเพื่อเพิ่มเอฟเฟกต์การกระจายความร้อนได้
เมื่อจำนวนอุปกรณ์ทำความร้อนมีมาก (มากกว่า 3) สามารถใช้แผ่นระบายความร้อนขนาดใหญ่ (จาน) ได้ เป็นหม้อน้ำพิเศษที่ปรับแต่งตามตำแหน่งและความสูงของอุปกรณ์ทำความร้อนบนบอร์ด PCB หรือหม้อน้ำแบนขนาดใหญ่เพื่อตัดตำแหน่งความสูงของส่วนประกอบต่างๆ ออก ฝาครอบระบายความร้อนจะโค้งงอบนพื้นผิวส่วนประกอบโดยรวม และการกระจายความร้อนสัมผัสกับแต่ละส่วนประกอบ
อย่างไรก็ตาม การกระจายความร้อนนั้นไม่ดีเนื่องจากส่วนประกอบมีความสม่ำเสมอไม่ดี ปกติแล้วจะมีการเพิ่มแผ่นเปลี่ยนเฟสความร้อนแบบอ่อนลงบนพื้นผิวของส่วนประกอบเพื่อปรับปรุงผลการกระจายความร้อน
สำหรับอุปกรณ์ที่ระบายความร้อนด้วยอากาศหมุนเวียนแบบอิสระ เป็นการดีที่สุดที่จะจัดเรียงวงจรรวม (หรืออุปกรณ์อื่นๆ) ให้มีความยาวตามยาวหรือตามขวาง
เนื่องจากเรซินในเพลตมีค่าการนำความร้อนต่ำ และเส้นและรูฟอยล์ทองแดงเป็นตัวนำความร้อนที่ดี ดังนั้นการปรับปรุงอัตราที่เหลือของฟอยล์ทองแดงและการเพิ่มรูการนำความร้อนเป็นวิธีหลักในการกระจายความร้อน ในการประเมินความสามารถในการกระจายความร้อนของ PCB จำเป็นต้องคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนที่เท่ากัน (เก้าอีค) ของซับสเตรตที่เป็นฉนวนสำหรับ PCB ซึ่งประกอบด้วยวัสดุต่างๆ ที่มีค่าการนำความร้อนต่างกัน
ในการออกแบบความต้านทานไฟฟ้าให้ใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ให้เลือกอุปกรณ์ที่ใหญ่ขึ้นและในการปรับเลย์เอาต์ของบอร์ดที่พิมพ์ออกมาเพื่อให้มีพื้นที่เพียงพอสำหรับการกระจายความร้อน