2024-09-04
Ettersom ytelsen til elektroniske enheter fortsetter å forbedres, har varmespredning blitt en utfordring som ikke kan ignoreres i design. Spesielt i dobbeltlag med høy tetthetPCBdesign, effektive varmeavledningsløsninger bidrar til å sikre langsiktig stabil drift av utstyret. Det følgende introduserer hovedsakelig flere varmeavledningsløsninger for tolags PCB.
1. Utfordringer med varmespredning av dobbeltlags plater
På grunn av sine strukturelle begrensninger, dobbeltlagsPCBstår overfor noen utfordringer i varmespredning:
Plassbegrensninger: Tykkelsen og plassen til dobbeltlagsplater begrenser muligheten for varmeavledningsdesign.
Varmekildekonsentrasjon: Komponentoppsett med høy tetthet kan føre til varmekildekonsentrasjon, noe som øker risikoen for lokale hot spots.
Varmeledningsvei: Varmeledningsbanen til dobbeltlagskort er relativt begrenset og må optimaliseres for å forbedre varmeavledningseffektiviteten.
2. Varmeavledningsløsning
1. Optimaliser PCB-layout
Optimalisering av PCB-layout er grunnlaget for å forbedre varmeavledningseffektiviteten. Følgende faktorer bør vurderes når du legger ut:
Den første er å spre varmekomponentene for å unngå konsentrasjon av varmekilder; den andre er å sikre den korteste varmeledningsveien mellom varmekomponentene og varmeavledningskomponentene (som radiatorer eller varmeavledere); den tredje er å bruke termisk simuleringsprogramvare for å forutsi hot spots og veilede layoutoptimalisering.
2. Bruk materialer med høy varmeledningsevne
Å velge et substratmateriale med høy varmeledningsevne, for eksempel et keramisk substrat eller et FR-4-materiale med høy Tg (glassovergangstemperatur), kan forbedre effektiviteten av varmeledning fra komponenten til PCB.
3. Øk varmeledningsbanen
Ved å øke den termiske banen, for eksempel ved å bruke termisk lim, termiske puter eller termisk pasta, ledes varmen fra komponenten til PCB-overflaten, og spres deretter til miljøet gjennom kjøleribben.
4. Påføring av radiatorer og kjøleribber
Installering av radiatorer eller varmeavledere på passende steder på dobbeltlagsplater kan forbedre varmeavledningseffektiviteten betydelig. Design av kjøleribben bør vurdere luftstrømningsbaner for å optimalisere varmespredningen.
5. Kjøleteknologi for varmerør og dampkammer
For applikasjoner med høy effekttetthet kan varmerør- eller dampkammerkjøleteknikker brukes. Disse teknologiene bruker prinsippet om faseendring for å effektivt lede varme fra varmekilden til kjøleribbens overflate.
6. Overflatebehandlingsteknologi
Bruk av svertingsbehandling eller andre overflatebehandlingsteknologier kan forbedre absorpsjons- og emisjonsevnen til infrarød stråling på PCB-overflaten, og dermed forbedre den naturlige konveksjonsvarmespredningseffekten.
7. Vifte og tvungen luftkjøling
Der plassen tillater det, kan vifter brukes til tvungen luftkjøling for å forbedre varmeavledningseffektiviteten. Viftevalg og plassering bør ta hensyn til luftstrømoptimalisering.
8. Væskekjølesystem
For applikasjoner med ekstremt høy varmebelastning kan væskekjølesystemer vurderes. Ved å overføre varme til væsken, spres varmen gjennom væskesirkulasjonssystemet.
Effektive termiske løsninger er viktige for å sikre påliteligheten og ytelsen til dobbeltlagPCB. Ved å vurdere layoutoptimalisering, materialvalg, bruk av kjølekomponenter og avansert kjøleteknologi, kan en kjøleløsning utformes for å møte ulike varmebelastningskrav. Etter hvert som elektroniske enheter beveger seg mot høyere ytelse og mindre størrelser, vil forskning og innovasjon innen varmespredningsteknologi fortsette å møte de økende utfordringene for varmespredning.