Hé! Nehéz réz PCB -beszállítóként első kézből láttam, hogy mennyire döntő fontosságú egy hatékony hűtőborda megtervezése ezeknek a tábláknak. A nehéz réz PCB -ket gyakran használják nagy teljesítményű alkalmazásokban, és megfelelő hőkezelés nélkül gyorsan túlmelegedhetnek, ami csökkent teljesítményt és akár alkatrész -hibákat eredményez. Tehát merüljünk be a nehéz réz PCB -k hűtőbordájának megtervezéséhez.
A hőátadás alapjainak megértése
Mielőtt elkezdenénk a tervezést, fontos megérteni, hogy a hő átkerül a PCB -ben. A hőátadás három fő módszere van: vezetés, konvekció és sugárzás.
A vezetés a hő átvitele szilárd anyagon keresztül. Nehéz réz PCB -ban a réz kiváló hővezető. Az ezekben a PCB -k vastag rézrétegei elősegíthetik a hőt a magas teljesítményű alkatrészektől. Például, ha van egy energiatranzisztor a PCB -n, akkor a réznyomok vezetési útként működhetnek a hőt a tábla más részeire történő áthelyezéséhez.
A konvekció a hő átvitele egy folyadékon (akár gáz, akár folyadék). A PCB -k esetében a levegő a leggyakoribb folyadék. Ahogy a forró alkatrészek körüli levegő felmelegszik, emelkedik, és a hűtő levegő behelyezi, hogy helyettesítse. Ez természetes konvekciós áramot hoz létre, amely elősegíti a hő eloszlását.
A sugárzás a hő átvitele az elektromágneses hullámokon keresztül. Míg a sugárzás viszonylag csekély szerepet játszik a PCB hőátadásában a vezetéshez és a konvekcióhoz képest, ez továbbra is hozzájárul a teljes hőeloszláshoz.
Fontos tényezők, amelyeket figyelembe kell venni a hűtőborda kialakításában
1. Hőállóság
A termikus ellenállás annak mértéke, hogy az anyag vagy a szerkezet mennyire ellenáll a hőáramlásnak. A nehéz réz PCB -hez nyújtó hűtőborda megtervezésekor minimalizálni kell a hő ellenállását a hő - generáló alkatrész és a környező környezet között. Ezt nagy hővezetőképességű anyagok, például alumínium vagy réz anyag felhasználásával lehet elérni a hűtőborda számára.
2. Felület
Minél nagyobb a hőcsökkenés felülete, annál több hő eloszlik. Növelheti a felületet, ha uszonyokat ad hozzá a hűtőbordahoz. Az uszonyok további területet biztosítanak, hogy a levegő érintkezésbe kerüljön a hűtőborda, fokozva a konvekciót. Például egy sok vékony, szorosan elhelyezett uszonyú hűtőbányászat általában jobban eloszlik, mint egy kevesebb, vastagabb uszony.
3. Anyagválasztás
Mint korábban említettük, az alumínium és a réz népszerű választás a hőcsökkentő anyagok számára, nagy hővezető képességük miatt. Az alumínium könnyű és viszonylag olcsó, így sok alkalmazás számára közös választás. A réz viszont még nagyobb hővezetőképességgel rendelkezik, de nehezebb és drágább. Egyensúlyoznia kell a költség-, súly- és teljesítménykövetelményeket, amikor kiválasztja az anyagot a hűtőborda számára.
4.
Az is fontos, hogy a hűtőborda a PCB -hez szerelhető. A jó rögzítési módszer biztosítja a jó hőkontakt -érintkezést a hő -generáló alkatrész és a hűtőborda között. Használhat termikus pasztát vagy párnákat, hogy kitöltse az alkatrész és a hűtőborda közötti hiányosságokat, csökkentve a hőkezelőséget.
Tervezési lépések egy hűtőbányászathoz
1. lépés: Határozza meg a hőterhelést
A hűtőborda megtervezésének első lépése a nehéz réz PCB hőterhelésének meghatározása. Ez magában foglalja a táblán lévő összes alkatrész által generált hőmennyiség kiszámítását. Általában megtalálhatja az egyes összetevők teljesítmény -eloszlásának minősítését az adatlapokban. Adja hozzá az összes alkatrész teljesítményeloszlását, hogy megkapja a teljes hőterhelést.
2. lépés: Válassza ki a hűtőborda anyagot
A hőterhelés, valamint az Ön költség- és teljesítményigénye alapján válassza ki a megfelelő hűtőborda anyagot. Ha a hőterhelés viszonylag alacsony, akkor az alumínium jó választás lehet. A nagy teljesítményű alkalmazások esetében a réz megfelelőbb lehet.
3. lépés: Számítsa ki a szükséges felületet
A hőterhelés és a hőtartási követelmények felhasználásával számolja ki a hőmosó szükséges felületét. Különböző képletek és online számológépek állnak rendelkezésre, amelyek segítenek ennek a számításnak. Ne feledje, hogy az uszonyok felületét is figyelembe kell venni.
4. lépés: Tervezze meg az uszonyokat
Miután megismerte a szükséges felületet, tervezze meg a hőmosó uszonyait. Vegye figyelembe az uszony magasságát, vastagságát és távolságát. A magasabb, vékonyabb uszonyok szorosabb távolsággal általában nagyobb felületet biztosítanak, de növelik a légállóságot, befolyásolva a konvekciót. Meg kell találnia az egyensúlyt a felület és a légáram között.
5. lépés: Fontolja meg a szerelési mechanizmust
Tervezze meg a megfelelő szerelési mechanizmust, hogy a hűtőbordát a PCB -hez rögzítse. Győződjön meg arról, hogy jó hőkapcsolatot biztosít, és szükség esetén könnyen telepíthető és eltávolítható.
Különleges megfontolások a nehéz réz PCB -khez
A nehéz réz PCB -knek van néhány egyedi jellemzője, amelyeket figyelembe kell venni a hűtőbánya tervezésekor. A táblák vastag rézrétegei beépített - hőszóróként működhetnek. Ezt kihasználhatja, ha megtervezi a hűtőbordát, hogy a rézrétegekkel együtt működjön. Például igazíthatja a hűtőbordát a PCB területeivel, ahol a rézrétegek vastagabbak a hővezetés fokozása érdekében.
Ezenkívül a nehéz réz PCB -ket gyakran használják nagy teljesítményű alkalmazásokban, ami azt jelenti, hogy több hőt generálnak. Előfordulhat, hogy egy robusztusabb hűtőbordát kell megterveznie, nagyobb felületű és jobb hőteljesítményekkel, mint a szokásos PCB -vel.
Kapcsolódó PCB -termékek
Ha más típusú magas teljesítményű PCB -k érdekelnek, akkor is kínálunkVastag rézvak - PCB -n keresztül eltemetve,Nagysebességű sebességváltó PCB, ésMagas - hőmérsékleti poliimid PCB- Ezeket a termékeket úgy tervezték, hogy megfeleljenek a különféle iparágak igényes követelményeinek.
Következtetés
A nehéz réz PCB -hez hűtőborda megtervezése összetett, de alapvető feladat. A hőátadás alapelveinek megértésével, a releváns tényezők figyelembevételével és a tervezési lépések betartásával létrehozhat egy hatékony hűtőbordát, amely biztosítja a PCB megbízható működését. Ha a nehéz réz PCB -k piacán vagy segítségre van szüksége a hűtőborda kialakításához, ne habozzon elérni. Azért vagyunk itt, hogy segítsünk Önnek minden PCB -igényében, és együtt tudunk dolgozni veled, hogy megtalálják a legjobb megoldásokat az Ön alkalmazásaihoz.
Referenciák
- Incropera, FP és Dewitt, DP (2002). A hő és a tömegátadás alapjai. Wiley.
- Madhusudan, IS (1996). Az elektronikus berendezések hőtervezése. CRC Press.