برای تجهیزات الکترونیکی ، هنگام کار مقدار مشخصی گرما وجود دارد ، به طوری که دمای داخلی تجهیزات به سرعت افزایش می یابد. اگر گرما به موقع ساطع نشود ، تجهیزات همچنان گرم می شوند ، دستگاه به دلیل داغ شدن بیش از حد خراب می شود و عملکرد قابل اعتماد تجهیزات الکترونیکی کاهش می یابد.
بنابراین ، بسیار مهم است که یک عملیات اتلاف حرارت خوب برای برد مدار انجام شود. اتلاف گرما از برد مدار چاپی یک حلقه بسیار مهم است ، بنابراین مهارت اتلاف حرارت برد مدار چاپی چیست؟ بگذارید' ؛ در مورد آن با هم بحث کنیم.
اتلاف گرما از طریق خود تخته PCB در حال حاضر ، تخته PCB به طور گسترده ای از مواد پایه پارچه شیشه ای مس/اپوکسی یا مواد پایه پارچه شیشه ای رزین فنلی و مقدار کمی از تخته پوشیده شده با مس کاغذ استفاده می شود.
اگرچه این بسترها دارای خواص الکتریکی عالی و خواص پردازشی هستند ، اما اتلاف گرما ضعیفی دارند. بعنوان راهی برای اتلاف گرما برای اجزای گرم کننده بالا ، به سختی می توان انتظار داشت که گرما توسط رزین خود PCB منتقل شود ، اما اتلاف گرما از سطح اجزاء به هوای اطراف.
با این حال ، از آنجا که محصولات الکترونیکی وارد عصر کوچک سازی قطعات ، نصب با چگالی بالا و مونتاژ حرارتی بالا شده اند ، این تنها کافی نیست که گرما را فقط توسط سطح اجزای با سطح بسیار کوچک پراکنده کنیم.
در عین حال ، به دلیل استفاده گسترده از اجزای نصب شده روی سطح مانند QFP و BGA ، مقدار زیادی گرمای تولید شده توسط قطعات به برد مدار چاپی منتقل می شود. بنابراین ، بهترین راه برای حل مشکل اتلاف گرما ، بهبود ظرفیت اتلاف حرارتی PCB به طور مستقیم در تماس با عنصر گرمایش و هدایت یا انتشار آن از طریق برد مدار چاپی است.
دستگاههای PCB حساس به حرارت در منطقه هوای سرد قرار می گیرند.
آشکارساز دما در گرمترین موقعیت قرار می گیرد.
وسایل روی همان تخته چاپ شده باید تا حد امکان با توجه به ارزش حرارتی و میزان اتلاف گرما چیده شوند. دستگاههایی با ارزش حرارتی پایین یا مقاومت حرارتی ضعیف (مانند ترانزیستورهای سیگنال کوچک ، مدارهای مجتمع در مقیاس کوچک ، خازنهای الکترولیتی و ...) باید در بالای جریان هوای خنک کننده (ورودی) قرار گیرند. دستگاههایی با ارزش حرارتی بالا یا مقاومت در برابر حرارت خوب (مانند ترانزیستورهای قدرت ، مدارهای مجتمع در مقیاس بزرگ و غیره) در پایین دست ترین جریان هوای خنک کننده قرار می گیرند.
در جهت افقی ، دستگاههای پرقدرت تا حد امکان نزدیک به لبه تخته چاپ شده قرار می گیرند تا مسیر انتقال حرارت کوتاه شود. در جهت عمودی ، دستگاههای پرقدرت تا آنجا که ممکن است به صفحه چاپ شده چیده شده اند تا از تأثیر این دستگاهها بر روی دمای سایر دستگاهها هنگام کار کاسته شود.
اتلاف گرمای تخته چاپ شده در تجهیزات عمدتا به جریان هوا بستگی دارد ، بنابراین لازم است مسیر جریان هوا را مطالعه کرده و در حین طراحی دستگاه یا برد مدار چاپی را بطور منطقی پیکربندی کنید.
جریان هوا همیشه در جاهایی که مقاومت کوچک است متمایل است ، بنابراین هنگام پیکربندی دستگاه ها بر روی مدار چاپی ، از داشتن یک فضای هوایی بزرگ در یک منطقه خاص خودداری کنید. پیکربندی چندین برد مدار چاپی در کل دستگاه باید به مشکل مشابه توجه کند.
دستگاه حساس به دما بهتر است در کمترین دما قرار گیرد (مانند قسمت پایین دستگاه) ، آن را مستقیماً در بالای دستگاه گرمایش قرار ندهید ، چندین دستگاه بهترین حالت را دارند که در صفحه افقی پلکانی باشند.
دستگاههایی با بیشترین مصرف برق و بیشترین گرمایش در نزدیکی بهترین موقعیت اتلاف گرما چیده شده اند. اجزای داغ را در گوشه ها و لبه های صفحه چاپی قرار ندهید مگر اینکه دستگاه خنک کننده در نزدیکی آن وجود داشته باشد.
هنگامی که چند جزء در PCB دارای گرمای زیاد (کمتر از سه) هستند ، می توان هیت سینک یا لوله هدایت گرما را به دستگاه گرمایش اضافه کرد. هنگامی که نمی توان دما را پایین آورد ، می توان از یک سینک حرارتی با فن برای افزایش اثر اتلاف گرما استفاده کرد.
وقتی تعداد وسایل گرمایشی زیاد است (بیش از 3 عدد) ، می توان از هیت سینک (صفحه) بزرگ استفاده کرد. این یک رادیاتور مخصوص است که با توجه به موقعیت و ارتفاع دستگاه گرمایش روی برد PCB یا یک رادیاتور مسطح بزرگ برای برش موقعیت متفاوت اجزای مختلف تنظیم می شود. پوشش اتلاف گرما به طور کلی بر روی سطح اجزا کج می شود و اتلاف گرما با هر جزء در تماس است.
با این حال ، اثر اتلاف گرما به دلیل قوام ضعیف اجزا خوب نیست. پد نرم تغییر فاز حرارتی معمولاً برای بهبود اثر اتلاف گرما روی سطح قطعه اضافه می شود.
برای دستگاههایی که با هوای همرفت رایگان خنک می شوند ، بهتر است مدارهای یکپارچه (یا دستگاه های دیگر) در طول طولی یا عرضی مرتب شوند.
به دلیل ضعف رسانایی حرارتی ضعیف رزین در صفحه ، و خطوط و سوراخ های فویل مسی رسانای حرارتی خوبی هستند ، بنابراین بهبود میزان باقیمانده فویل مس و افزایش حفره های رسانایی حرارتی وسیله اصلی اتلاف گرما است. برای ارزیابی ظرفیت دفع PCB ، لازم است ضریب هدایت حرارتی معادل (نه معادل) بستر عایق برای PCB ، که از مواد مختلف با هدایت حرارتی متفاوت تشکیل شده است ، محاسبه شود.
در طراحی مقاومت قدرت تا آنجا که ممکن است یک دستگاه بزرگتر را انتخاب کنید و در تنظیم طرح صفحه چاپ شده به طوری که فضای کافی برای اتلاف گرما وجود دارد.