ここでは、あなたが知っておかなければならない10のPCB冷却方法があります!

Sep 02, 2021

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電子機器の場合、作業時に一定の熱量が発生し、機器の内部温度が急激に上昇します。熱が間に合わない場合、機器は加熱し続け、過熱のために故障し、電子機器の信頼性の高い性能が低下します。


したがって、回路基板に対して良好な放熱処理を行うことが非常に重要です。PCB回路基板の放熱は非常に重要なリンクなので、PCB回路基板の放熱技術は何ですか?一緒に話し合いましょう。


PCB基板自体を通して放熱すると、現在、広く使用されているPCB基板は、銅/エポキシガラス布基材またはフェノール樹脂ガラス布材基材、および少量の紙銅被覆ボードである。


これらの基板は電気的特性や加工性に優れているが、放熱性に乏しい。高熱成分の放熱方法として、PCB自体のRESINによって熱が伝わることはほとんど予想できませんが、部品の表面から周囲の空気への放熱はできません。


しかし、電子製品は、部品の小型化、高密度設置、高熱組み立ての時代に入ってきたため、表面積が非常に小さい部品の表面だけで熱を放散するだけでは不十分です。


同時に、QFPやBGAなどの表面搭載部品の使用が多いため、部品によって発生する大量の熱がPCB基板に伝わる。したがって、熱放散問題を解決する最善の方法は、発熱体に直接接触するPCBの放熱能力を向上させ、PCB基板を介してそれを伝導または放出することです。


PCBレイアウトの熱に敏感な装置は冷気地帯に置かれる。


温度検出器は最も熱い位置に置かれる。


同じプリントボード上のデバイスは、その熱量値と放熱度に応じて可能な限り配置する必要があります。低発熱量または耐熱性の低いデバイス(小信号トランジスタ、小規模集積回路、電解コンデンサなど)は、冷却空気流(入口)の上部に配置する必要があります。高い発熱性または良好な耐熱性(パワートランジスタ、大規模集積回路など)を持つデバイスは、冷却空気の最下流に配置されます。


水平方向に、高出力デバイスは、伝熱経路を短くするために、プリント基板の端にできるだけ近く配置されています。縦方向には、高出力デバイスは、印刷ボードにできるだけ近い位置に配置され、これらのデバイスが動作する際の他のデバイスの温度に及ぼす影響を低減するようにしています。


装置のプリントボードの放熱は主に空気の流れに依存するので、空気の流路を調べ、設計中にデバイスまたはプリント基板を合理的に構成する必要があります。

空気の流れは常に抵抗が小さいところで流れる傾向があるので、プリント基板上にデバイスを構成する場合、特定の領域に大きな空域を持つことを避けてください。マシン全体で複数のプリント基板の構成は、同じ問題に注意を払う必要があります。


温度感受性デバイスは、最も低い温度領域(装置の底部など)に配置するのが最善であり、真上の加熱装置に置かないでください、複数のデバイスは、水平面上で最適なずれたレイアウトです。


最高の消費電力と最高の加熱を持つデバイスは、最高の放熱位置の近くに配置されています。冷却装置が近くにある場合を除き、プリント基板の角や端にホットコンポーネントを配置しないでください。


PCB内の少数の成分が高熱(3つ未満)を有する場合、ヒートシンクまたは熱伝導管を加熱装置に加えることができます。温度を下げることができない場合は、ファン付きのヒートシンクを使用して放熱効果を高めることができます。


加熱装置の数が多い場合(3個以上)、大型ヒートシンク(プレート)を使用できます。これは、PCB基板上の加熱装置の位置と高さに応じてカスタマイズされた特別なラジエーター、または異なるコンポーネントの高さの位置を切り取るために大きな平らなラジエーターです。放熱カバーは、コンポーネント表面全体にバックルされ、放熱は各成分に接触しています。


しかし、熱放散効果は、成分の一貫性が悪いため良くない。軟熱相変化パッドは、通常、熱放散効果を改善するために、コンポーネントの表面に添加される。

自由対流空気によって冷却される装置の場合、長方向または横方向の長さで集積回路(または他のデバイス)を配置するのが最善です。


プレート内の樹脂の熱伝導率が悪いため、銅箔の線や穴は良好な熱伝導体であるため、銅箔の残留率の向上や熱伝導孔の増加が放熱の主な手段です。PCBの放熱能力を評価するには、異なる熱伝導率を持つ様々な材料で構成されるPCB用絶縁基板の等価熱伝導率(9 eq)を計算する必要があります。


大きなデバイスを選択して、できるだけ大きなパワー抵抗の設計では、放熱のための十分なスペースが存在するようにプリントボードレイアウトの調整で。