Die Wärmeableitung von PCB-Leiterplatten ist ein sehr wichtiges Bindeglied. Lassen Sie uns also gemeinsam darüber sprechen, wie gut PCB-Leiterplatten Wärme ableiten können.
Die häufig zur Wärmeableitung über die Leiterplatte selbst verwendete Leiterplatte besteht aus kupferbeschichtetem Epoxid-Glasgewebesubstrat oder Phenolharz-Glasgewebesubstrat, wobei auch geringe Mengen kupferbeschichteter Platten auf Papierbasis verwendet werden. Obwohl diese Substrate hervorragende elektrische Eigenschaften und Verarbeitungseigenschaften aufweisen, weisen sie eine schlechte Wärmeableitung auf. Als Wärmeableitungsweg für Bauteile mit hoher Erwärmung kann von ihnen kaum erwartet werden, dass sie die Wärme über die Leiterplatte selbst leiten, sondern von der Bauteiloberfläche an die Umgebungsluft abgeben. Da elektronische Produkte jedoch in das Zeitalter der Bauteilminiaturisierung, der hochdichten Installation und der Hochtemperaturmontage eingetreten sind, reicht es nicht aus, sich zur Wärmeableitung nur auf die Oberfläche einer sehr kleinen Fläche zu verlassen. Gleichzeitig wird aufgrund der großen Verwendung von oberflächenmontierten Komponenten wie QFP und BGA die von den Komponenten erzeugte Wärme in großen Mengen auf die Leiterplatte übertragen. Daher besteht die beste Lösung für das Wärmeableitungsproblem darin, die Wärmeableitungskapazität der Leiterplatte selbst im direkten Kontakt mit dem Heizelement zu verbessern, die über die Leiterplatte übertragen oder verteilt wird.
PCB-Layout
a) Das wärmeempfindliche Gerät wird im Kaltluftbereich platziert.
b) Das Temperaturerfassungsgerät wird an der heißesten Stelle platziert.
c. Die Geräte auf derselben Leiterplatte sollten so weit wie möglich entsprechend ihrer Wärmegröße und ihres Wärmeableitungsgrads angeordnet werden. Geräte mit geringer Wärmeentwicklung oder geringer Wärmebeständigkeit (wie z. B. kleine Signaltransistoren, kleine integrierte Schaltkreise, Elektrolytkondensatoren usw.) werden ganz oben im Kühlluftstrom (Eingang) platziert. Geräte mit großer Wärmeentwicklung oder guter Wärmebeständigkeit (wie z. B. Leistungstransistoren, große integrierte Schaltkreise usw.) werden weiter hinten im Kühlstrom platziert.
d) In horizontaler Richtung werden die Hochleistungsgeräte so nah wie möglich am Rand der Leiterplatte angeordnet, um den Wärmeübertragungsweg zu verkürzen. In vertikaler Richtung werden die Hochleistungsgeräte so nah wie möglich an der Leiterplatte angeordnet, um den Einfluss dieser Geräte auf die Temperatur anderer Geräte während des Betriebs zu verringern.
Die Wärmeableitung der Leiterplatte im Gerät hängt hauptsächlich vom Luftstrom ab. Daher sollte der Luftstromweg bei der Konstruktion berücksichtigt und das Gerät bzw. die Leiterplatte sinnvoll konfiguriert werden. Wenn die Luft strömt, strömt sie immer dorthin, wo der Widerstand gering ist. Daher ist es bei der Konfiguration des Geräts auf der Leiterplatte notwendig, große Lufträume in einem bestimmten Bereich zu vermeiden. Auch bei der Konfiguration mehrerer Leiterplatten in der gesamten Maschine sollte dieses Problem berücksichtigt werden.
f. Temperaturempfindlichere Geräte werden am besten im Bereich mit der niedrigsten Temperatur (z. B. an der Unterseite des Geräts) platziert. Platzieren Sie sie nicht über dem Heizgerät. Mehrere Geräte werden am besten horizontal versetzt angeordnet.
Platzieren Sie das Gerät mit dem höchsten Stromverbrauch und der größten Wärmeableitung in der Nähe der optimalen Wärmeableitungsstelle. Platzieren Sie Geräte mit hoher Wärmeentwicklung nicht in den Ecken und Kanten der Leiterplatte, es sei denn, in der Nähe befindet sich ein Kühlgerät. Wählen Sie beim Entwurf des Leistungswiderstands möglichst große Geräte und passen Sie das Layout der Leiterplatte so an, dass genügend Platz für die Wärmeableitung vorhanden ist.
Veröffentlichungszeit: 22. März 2024
