Elektronik ekipman için, çalışırken belirli bir miktarda ısı olacaktır, böylece ekipmanın iç sıcaklığı hızla yükselir. Isı zamanında yayılmazsa, ekipman ısınmaya devam edecek, aşırı ısınma nedeniyle cihaz arızalanacak ve elektronik ekipmanın güvenilir performansı düşecektir.
Bu nedenle, devre kartı için iyi bir ısı yayma işlemi yapmak çok önemlidir. PCB devre kartının ısı dağılımı çok önemli bir bağlantıdır, peki PCB devre kartının ısı dağıtma becerisi nedir?'bunu birlikte tartışalım.
PCB kartının kendisi aracılığıyla ısı dağılımı Şu anda, yaygın olarak kullanılan PCB kartı, bakır/epoksi cam kumaş taban malzemesi veya fenolik reçine cam kumaş taban malzemesi ve az miktarda kağıt bakır kaplı levhadır.
Bu substratlar mükemmel elektriksel özelliklere ve işleme özelliklerine sahip olmalarına rağmen, zayıf ısı dağılımına sahiptirler. Çok ısınan bileşenler için bir ısı yayılımı yolu olarak, ısının PCB'nin kendisinin REÇİNE tarafından iletilmesi beklenemez, ancak bileşenlerin yüzeyinden çevreleyen havaya ısı yayılımı beklenebilir.
Bununla birlikte, elektronik ürünler bileşen minyatürleştirme, yüksek yoğunluklu kurulum ve yüksek termal montaj çağına girdiğinden, ısıyı sadece çok küçük yüzey alanına sahip bileşenlerin yüzeyi ile dağıtmak yeterli değildir.
Aynı zamanda, QFP ve BGA gibi yüzeye monte bileşenlerin yaygın kullanımı nedeniyle, bileşenler tarafından üretilen büyük miktarda ısı PCB kartına iletilir. Bu nedenle, ısı dağılımı problemini çözmenin en iyi yolu, PCB'nin doğrudan ısıtma elemanı ile temas halindeki ısı dağıtma kapasitesini iyileştirmek ve PCB kartı aracılığıyla iletmek veya yaymaktır.
PCB yerleşimi ısıya duyarlı cihazlar soğuk hava bölgesine yerleştirilir.
Sıcaklık dedektörü en sıcak konuma yerleştirilir.
Aynı baskılı kart üzerindeki cihazlar, mümkün olduğunca kalorifik değerlerine ve ısı yayma derecelerine göre düzenlenmelidir. Düşük kalorifik değere veya düşük ısı direncine sahip cihazlar (küçük sinyal transistörleri, küçük ölçekli entegre devreler, elektrolitik kapasitörler vb.) soğutma havası akışının (giriş) üstüne yerleştirilmelidir. Yüksek kalorifik değere veya iyi ısı direncine sahip cihazlar (güç transistörleri, büyük ölçekli entegre devreler vb. gibi), soğutma hava akışının en aşağı akışına yerleştirilir.
Yatay yönde, yüksek güçlü cihazlar, ısı transfer yolunu kısaltmak için baskılı kartın kenarına mümkün olduğunca yakın yerleştirilir. Dikey yönde, yüksek güçlü cihazlar, bu cihazların çalışırken diğer cihazların sıcaklığı üzerindeki etkisini azaltmak için baskılı panoya mümkün olduğunca yakın düzenlenir.
Ekipmandaki baskılı kartın ısı dağılımı esas olarak hava akışına bağlıdır, bu nedenle hava akış yolunu incelemek ve tasarım sırasında cihazı veya baskılı devre kartını makul şekilde yapılandırmak gerekir.
Hava akışı her zaman direncin küçük olduğu yerlerde akma eğilimindedir, bu nedenle cihazları baskılı devre kartlarında yapılandırırken belirli bir alanda geniş bir hava sahası bulundurmaktan kaçının. Tüm makinedeki çoklu baskılı devre kartlarının konfigürasyonu aynı soruna dikkat etmelidir.
Sıcaklığa duyarlı cihaz en iyi şekilde en düşük sıcaklık alanına (cihazın alt kısmı gibi) yerleştirilir, doğrudan yukarıdaki ısıtma cihazının üzerine koymayın, birden fazla cihaz en iyi yatay düzlemde kademeli yerleşimdir.
En yüksek güç tüketimine ve en yüksek ısıtmaya sahip cihazlar, en iyi ısı yayma konumuna yakın olarak düzenlenmiştir. Yanında bir soğutma cihazı olmadıkça, sıcak bileşenleri basılı kartın köşelerine ve kenarlarına yerleştirmeyin.
PCB'deki birkaç bileşen yüksek ısıya sahip olduğunda (üçten az), ısıtma cihazına ısı emici veya ısı iletim borusu eklenebilir. Sıcaklık düşürülemediğinde, ısı yayma etkisini arttırmak için fanlı bir ısı emici kullanılabilir.
Isıtma cihazlarının sayısı fazla olduğunda (3'ten fazla), büyük bir soğutucu (plaka) kullanılabilir. PCB kartı üzerindeki ısıtma cihazının konumuna ve yüksekliğine göre özelleştirilmiş özel bir radyatör veya farklı bileşen yükseklik konumunu kesmek için büyük bir düz radyatördür. Isı yayma kapağı bir bütün olarak bileşen yüzeyinde bükülür ve ısı dağılımı her bir bileşenle temas halindedir.
Bununla birlikte, bileşenlerin zayıf tutarlılığı nedeniyle ısı yayma etkisi iyi değildir. Isı dağıtma etkisini iyileştirmek için genellikle bileşenin yüzeyine yumuşak termal faz değiştirme pedi eklenir.
Serbest konveksiyon havası ile soğutulan cihazlar için, entegre devrelerin (veya diğer cihazların) boyuna veya enine uzunluklarda düzenlenmesi en iyisidir.
Plakadaki reçinenin zayıf termal iletkenliği nedeniyle ve bakır folyo hatları ve delikleri iyi ısı iletkenleridir, bu nedenle bakır folyo kalıntı oranını iyileştirmek ve ısı iletim deliklerini arttırmak, ısı dağılımının ana yoludur. PCB'nin ısı yayma kapasitesini değerlendirmek için, farklı termal iletkenliğe sahip çeşitli malzemelerden oluşan PCB için yalıtkan substratın eşdeğer termal iletkenlik katsayısını (dokuz eq) hesaplamak gerekir.
Güç direncinin tasarımında mümkün olduğu kadar büyük bir cihaz seçmek ve baskılı kart düzeninin ayarlanmasında ısı dağılımı için yeterli alan olacak şekilde ayarlanması.