Za elektronsku opremu, pri radu će biti određena količina toplote, tako da unutrašnja temperatura opreme brzo raste. Ako se toplota ne emitira na vrijeme, oprema će se nastaviti zagrijati, uređaj će otkazati zbog pregrijevanja, a pouzdane performanse elektronske opreme će opasti.
Stoga je vrlo važno provesti dobar tretman disipacije topline za ploču strujnog kola. Disipacija toplote PCB kola je veoma važna karika, pa koja je to toplotna disipacija ploče PCB kola? Raspravimo to zajedno.
Disipacija topline kroz samu PCB ploču Trenutno, PCB ploča koja se široko koristi je bakar/epoksi staklena krpa osnovni materijal ili fenolički smola staklena krpa osnovni materijal, i mala količina papira bakra obložena ploča.
Iako ovi supstrati imaju izvrsna električna svojstva i svojstva obrade, imaju slabu disipaciju topline. Kao način disipacije toplote za komponente visokog grijanja, teško da se može očekivati da će toplota biti prenošena od strane smole samog PCB-a, ali disipacija toplote sa površine komponenti na okolni vazduh.
Međutim, kako su elektronski proizvodi ušli u eru minijaturizacije komponenti, instalacije visoke denzitete i visokog toplinskog sklopa, nije dovoljno da se toplota razdvoji samo po površini komponenti sa vrlo malom površinom.
Istovremeno, zbog velike upotrebe površinski montirane komponente kao što su QFP i BGA, velika količina toplote koju generišu komponente prenosi se na PCB ploču. Stoga je najbolji način za rješavanje problema disipacije topline poboljšanje kapaciteta disipacije topline PCB-a direktno u kontaktu s elementom grijanja, te ga provesti ili emitirati putem PCB table.
PCB raspored toplotno osjetljivi uređaji se smeštaju u zonu hladnog vazduha.
Detektor temperature se postavlja u najzgodniji položaj.
Uređaje na istoj štampani ploči treba rasporediti koliko god je to moguće prema njihovoj kaloričjoj vrijednosti i stepenu disipacije topline. Uređaji s niskom kaloričnom vrijednošcu ili lošim otporom na toplinu (kao što su mali tranzisteri signala, integrisana kola malih razmjera, elektrolitički kondenzatori itd.) treba postaviti na vrh protoka zraka hlađenja (dolaz). Uređaji visoke kaloričarske vrijednosti ili dobre otpornosti na toplinu (kao što su strujni tranzisteri, integrisana kola velikih razmjera itd.) se smještaju na najdovodnije od rashladnog protoka zraka.
U horizontalnom smjeru uređaji velike snage su poredani što bliže rubu štampane ploče kako bi se skratila putanja prijenosa topline. U vertikalnom smjeru uređaji velike snage su što bliže štampanoj ploči, kako bi se smanjio utjecaj ovih uređaja na temperaturu drugih uređaja kada rade.
Disipacija topline štampane ploče u opremi uglavnom zavisi od protoka zraka, pa je potrebno proučiti putanju protoka zraka i razumno konfigurisati uređaj ili štampanu ploču tokom dizajna.
Protok zraka uvijek teži protoku gdje je otpor mali, pa pri konfiguriranju uređaja na štampanim pločicama izbjegavajte imati veliki zračni prostor u određenom području. Konfiguracija više štampanih pločica u cijeloj mašini treba obratiti pažnju na isti problem.
Temperaturno osjetljiv uređaj najbolje se stavlja u najniže temperaturno područje (kao što je dno uređaja), ne stavljajte ga na uređaj za grijanje direktno iznad, više uređaja je najbolje zapanjujući raspored na horizontalnoj ravni.
Uređaji s najviše potrošnje energije i najvišim grijanjem su poredane u blizini najboljeg položaja za disipaciju topline. Ne smještajte vruće komponente u uglove i rubove štampane ploče osim ako u blizini nje ne postoji rashladni uređaj.
Kada nekoliko komponenti u PCB-u ima visoku toplotu (manje od tri), u uređaj za grijanje se može dodati umivaonik topline ili cijev za provodnju topline. Kada se temperatura ne može spustiti, toplotni sudoper s ventilatorom može se koristiti za poboljšanje efekta disipacije topline.
Kada je broj uređaja za grijanje velik (više od 3), može se koristiti veliki sudoper (ploča). Radi se o posebnom radijatoru prilagođenom prema položaju i visini uređaja za grijanje na PCB ploči ili velikom ravnom radijatoru kako bi se izrezao različit položaj visine komponente. Pokrivač za disipaciju topline se kopča na površini komponente u celini, a disipacija toplote je u kontaktu sa svakom komponentom.
Međutim, efekat disipacije toplote nije dobar zbog loše konzistencije komponenti. Na površini komponente obično se dodaje mekana podložak za promjenu toplotne faze kako bi se poboljšao efekat disipacije topline.
Za uređaje hlađene slobodnim konvekcionim zrakom najbolje je urediti integrirana kola (ili druge uređaje) u bilo uzdužnim ili ponoćinim dužinama.
Zbog loše toplinske provodljivosti smole u tanjuru, a linije i rupe od bakrene folije su dobri toplotni provodnici, pa je poboljšanje zaodostalne stope bakrene folije i povećanje rupa za provodljivost toplote glavno sredstvo disipacije toplote. Da bi se procijenio kapacitet disipacije topline PCB-a, potrebno je izračunati ekvivalentni koeficijent toplinske provodljivosti (devet jednačina) izolacijske supstrata za PCB, koji je sačinjen od različitih materijala sa različitom toplinskom provodljivošću.
U dizajnu otpora snage što je više moguće odabrati veći uređaj, te u podešavanju odštampanog rasporeda ploče tako da ima dovoljno prostora za disipaciju topline.