Anailís teirmeach PCB agus teicnící dearadh teirmeach

Is fiontar ardteicneolaíochta é Shenzhen Shenchuang Hi-tech Electronics Co., Ltd (SChitec) atá speisialaithe i dtáirgeadh agus díolacháin gabhálais teileafóin. I measc ár bpríomhtháirgí tá luchtairí taistil, chargers gluaisteán, cáblaí USB, bainc cumhachta agus táirgí digiteacha eile.Tá na táirgí go léir sábháilte agus iontaofa, agus tá deimhnithe pas táirgí stíleanna uathúla cosúil le CE, FCC, ROHS, UL, PSE, C-Tick, etc. , Má tá suim agat ann, is féidir leat teagmháil a dhéanamh le ceo@schitec.com go díreach.

Fan le Muirearú Sábháilte le SCchitec

Anailís teirmeach PCB agus teicnící dearadh teirmeach

1. Foinse teasa PCB

Chomh maith leis an obair úsáideach, déantar cuid den chumhacht a úsáideann an t-adapter cumhachta le linn oibriú a thiontú go teas. Déanann an teas a ghineann an t-adapter cumhachta an teocht inmheánach a ardú go tapa. Mura ndéantar an teas a scaipeadh in am, leanfaidh an teocht ag ardú, agus teipfidh na comhpháirteanna mar gheall ar róthéamh, agus laghdóidh iontaofacht an oiriúnaitheora cumhachta. Méadaíonn SMT dlús gléasta na gcomhpháirteanna oiriúnaithe cumhachta, laghdaítear an limistéar diomailt teasa éifeachtach, agus cuireann ardú teochta an oiriúnaitheora cumhachta isteach go mór ar iontaofacht. Dá bhrí sin, tá an-tábhachtach ag taighde ar dhearadh teirmeach an oiriúnaitheora cumhachta PCB. Is é an chúis dhíreach atá leis an ardú teochta ar an adapter cumhachta PCB ná go bhfuil comhpháirteanna cumhachta ciorcad ann, tá céimeanna éagsúla tomhaltas cumhachta ag na comhpháirteanna leictreonacha, agus athraíonn an déine teasa leis an tomhaltas cumhachta. Is iad an dá fheiniméin d'ardú teochta PCB ná: 1 ardú teochta áitiúil nó ardú teochta limistéar mór; 2 ardú teochta gearr ama nó ardú teochta fada ama.

Tá trí phríomhfhoinse teasa sa PCB adapter cumhachta: teas na gcomhpháirteanna leictreonacha, teas an PCB féin, agus an teas ó chodanna eile. I measc na dtrí fhoinse teasa, gineann an chomhpháirt an méid teasa is mó, arb é an príomhfhoinse teasa é, agus an teas a ghineann an PCB ina dhiaidh sin. Braitheann an t-ionchur teasa seachtrach ar dhearadh teirmeach foriomlán an oiriúnaitheora cumhachta.

Déantar giniúint teasa na gcomhpháirteanna a chinneadh ag a n-ídiú cumhachta. Dá bhrí sin, ba cheart comhpháirteanna le tomhaltas ísealchumhachta a roghnú ar dtús i ndearadh chun giniúint teasa a íoslaghdú. Is é an dara pointe oibre an chomhpháirte a shocrú. Go ginearálta, ba cheart é a roghnú laistigh dá raon oibre rátáilte. Nuair a bhíonn tú ag obair sa raon seo, tá an fheidhmíocht go maith, tá an tomhaltas cumhachta beag, agus tá saol na seirbhíse fada. Gineann an gléas cumhachta féin méid mór teasa, agus ba cheart é a dhearadh chun oibriú ualach iomlán a sheachaint. Maidir le feistí ard-chumhachta, ba cheart prionsabal an dearadh derating a chur i bhfeidhm, agus ba cheart an saibhreas dearadh a mhéadú go cuí, rud a thairbheach le cobhsaíocht, iontaofacht agus giniúint teasa an oiriúnaitheora cumhachta a mhéadú.

Tá an PCB comhdhéanta de sheoltóir copair agus ábhar tréleictreach inslithe, agus meastar go ginearálta nach ngineann an t-ábhar tréleictreach inslithe teas. Tá friotaíocht ag an seoltóir copair mar gheall ar an gcopar féin. Nuair a théann an sruth thart, ginfidh sé teas. Nuair a ritheann sruth beag mA (milliampere) agus μA (microampere), tá an fhadhb teasa neamhbhríoch, ach nuair a bhíonn an sruth ard (100 mA nó níos mó) Nuair a théann tú tharstu, ní féidir neamhaird a dhéanamh air. Is fiú a thabhairt faoi deara, nuair a ardaíonn teocht an tseoltóra copair go 85 céim C, tosaíonn an t-ábhar inslithe féin ag buí, leanann an sruth ag imeacht, agus ar deireadh tá an seoltóir copair séidte. Go háirithe, tá an seoltóir copair i gciseal istigh an PCB multilayer timpeallaithe ag roisín a bhfuil seoltacht teasa bocht, agus tá diomailt teasa deacair, mar sin ardaíonn an teocht dosheachanta, mar sin ba chóir aird ar leith a thabhairt ar an dearadh leithead líne an copar. seoltóir. Go deimhin, nuair a bhíonn leagan amach an PCB á dhearadh, is é an timpeallacht ghiniúna teasa agus diomailt teasa a chinneann an leithead rian den chuid is mó. Cinneann limistéar trasghearrtha an seoltóra copair an fhriotaíocht sreang (tá an caillteanas comhartha de bharr an fhriotaíochta líne sa chiorcad digiteach neamhbhríoch), agus bíonn tionchar ag seoltacht theirmeach an tseoltóra copair agus an tsubstráit inslithe ar an ardú teochta, rud ar a seal. cinneann an acmhainn iompair reatha. Mar shampla, tá achar trasghearrtha an tseoltóra copair tairiseach. Nuair a bhíonn an luach reatha incheadaithe 2A agus go bhfuil an luach ardú teochta níos ísle ná 10 céim C, ba chóir an leithead líne a dhearadh chun a bheith 2 mm don scragall copair 35 μm agus 1 mm don scragall copair 70 μm. . Is féidir a thabhairt i gcrích, nuair a bhíonn an t-achar trasghearrtha, an luach reatha incheadaithe agus ardú teochta an tseoltóra copair seasmhach, is féidir an ceanglas diomailt teasa a shásamh ó dhá ghné de thiús an scragall copair a mhéadú nó leithead líne a mhéadú. seoltóir copair.

2. Anailís theirmeach ciorcaid

Tá anailís theirmeach ciorcaid roinnte ina thrí chéim: an chéad teas a ghintear sa chomhpháirt a mheas, ansin an teas a astaíonn an PCB nó an doirteal teasa a mheas, agus ar deireadh an teocht chomhthimpeallach ag a n-oibreoidh an chomhpháirt a mheas. Déanfaidh an PCB nó an doirteal teasa teas an chomhpháirt a scaipeadh trí chomhiompar, trí sheoladh nó trí radaíocht. Déantar diomailt teasa seoltaí go príomha trí sheoladh teasa an fhráma luaidhe miotail sliseanna gléas cumhachta agus an scragall copair ar an PCB. Chomh luath agus a sheolann an scragall copair PCB nó an doirteal teasa scoite teas, soláthraíonn sé achar dromchla mór go leor le haghaidh diomailt teasa chomhiompair chun teas a scaipeadh isteach san aer.

Tá roinnt deacrachtaí ann freisin maidir le diomailt teasa comhiompair. Ag teocht ard, méadaíonn an friotaíocht teirmeach. Ar an ábhar seo, úsáidtear friotaíocht teirmeach mar pharaiméadar anailíse teirmeach. Má thugtar an fhriotaíocht theirmeach Rja ón acomhal go dtí an taobh amuigh sna sonraí comhpháirte, léiríonn an luach an t-ardú teochta nuair nach bhfuil an comhpháirt ceangailte leis an doirteal teasa nó nach bhfuil sádráilte leis an PCB. Is é an príomhfhriotaíocht theirmeach i ndearadh teirmeach an fhriotaíocht theirmeach Rjb ón sliseanna go dtí an PCB agus an friotaíocht teirmeach Rjc ón sliseanna go dtí an dromchla pacáiste. Is féidir Rja a thomhas le dhá PCB caighdeánach JEDEC, ceann amháin le haghaidh PCB aon-thaobh agus an ceann eile le haghaidh PCB ilchiseal. Má tá sonraíochtaí Rjb agus Rjc agat, is féidir leat fíor-ardú teochta an chomhpháirt a mheas. Nuair a bhíonn Rja á thomhas, níl aon sceallóga eile ar an PCB. Nuair a bhíonn soláthairtí cumhachta agus sceallóga scaipeadh teasa eile timpeall na gcomhpháirteanna, agus nuair a bhíonn an PCB i gcás plaisteach gan lucht leanúna le spás teoranta, beidh an t-ardú teochta iarbhír níos airde ná an tomhas Rja. Is é an luach ná go dtarchuireann dromchla barr an phacáiste plaisteach den chuid is mó de na comhpháirteanna beagnach aon teas. Is é seoltacht theirmeach roisín eapocsa ná 0.6 ~ 1W / (m · K) (watta in aghaidh an mhéadair Kelvin), agus is é seoltacht theirmeach copair 400W / (m · K). Dá bhrí sin, tá seoltacht theirmeach copair 400 go 600 uair níos airde ná sin de phlaisteach.

Is é an chéim dheireanach in anailís theirmeach an teocht chomhthimpeallach a mheas, rud atá tábhachtach. Mar shampla, tá teocht an aeir saotharlainne 25 céim C agus tá an sliseanna ar an mbinse ag obair ag 50 céim C. Nuair a chuirtear na sliseanna seo ag teocht chomhthimpeallach 50 céim C, sroichfidh teocht an sliseanna 75 céim C. Mar sin féin , i meastachán na céime teochta comhthimpeallach, uaireanta tá sé dodhéanta na coinníollacha comhshaoil ​​a chinneadh ina bhféadfaidh an comhpháirt oibriú.

Nuair a dhéantar anailís ar thomhaltas cumhachta teirmeach PCB, déantar anailís air go ginearálta ó na gnéithe seo a leanas.

(1) Tomhaltas cumhachta leictreachais, is é sin, an tomhaltas cumhachta in aghaidh an limistéir aonaid den PCB agus an tomhaltas cumhachta ar an PCB.

(2) Struchtúr an PCB, ie méid agus ábhar an PCB.

(3) modh gléasta PCB (cosúil le suiteáil ingearach, suiteáil chothrománach), riocht ina saothraítear rónta agus fad ón tithíocht.

(4) Radaíocht theirmeach, ie emissivity an dromchla PCB, an difríocht teochta idir an PCB agus an dromchla cóngarach agus a n-teocht iomlán.

(5) Seoltóireacht teasa, is é sin, seoladh an radaitheora agus comhpháirteanna struchtúracha gléasta eile.

(6) Comhiompar teirmeach, is é sin, comhiompar nádúrtha agus comhiompar fuaraithe éigean.

Is bealach éifeachtach é an anailís ar na fachtóirí thuas chun an t-ardú teochta PCB a réiteach. Go minic i dtáirge agus i gcóras, tá na fachtóirí seo idirghaolmhar agus spleách. Ba cheart an chuid is mó de na fachtóirí a anailísiú de réir an staid iarbhír. Ní féidir na paraiméadair amhail ardú teochta agus tomhaltas cumhachta a ríomh nó a mheas i gceart ach amháin i gcás staid iarbhír shonrach.

3. Bunriachtanais maidir le dearadh teirmeach PCB

Nuair a bhíonn PCB á dhearadh, go háirithe maidir le dearadh PCB ar an dromchla, ba cheart fadhb comhéifeacht leathnú teirmeach an ábhair a chur san áireamh ar dtús. Tá trí chineál foshraitheanna pacáiste ann le haghaidh comhpháirteanna: tsubstráit pacáiste orgánach docht, substráit pacáiste orgánach solúbtha agus substráit pacáiste ceirmeach. Tá an tsubstráit pacáistithe ag ceithre mhodh: teicneolaíocht mhúnlú, teicneolaíocht ceirmeach múnlaithe, teicneolaíocht ceirmeach lannaithe agus plaisteach lannaithe. Is iad na hábhair a úsáidtear don tsubstráit go príomha ná roisín eapocsa ardteochta, roisín BT, polyimide, ceirmeach, agus gloine teasfhulangacha. Tá friotaíocht ard teochta ag na hábhair seo agus comhéifeachtaí leathnaithe íseal teirmeacha sna treoracha X agus Y. Agus an t-ábhar PCB á roghnú agat, ba cheart duit foirm phacáiste an chomhpháirt agus ábhar an tsubstráit a thuiscint, agus raon éagsúlachta teochta phróiseas sádrála an chomhpháirt a mheas. Roghnaigh an tsubstráit leis an gcomhéifeacht leathnú teirmeach chun an strus teirmeach de bharr difríocht comhéifeacht leathnú teirmeach an ábhair a mheaitseáil. .

Úsáideann go leor comhpháirteanna foshraith pacáiste ceirmeach, is é a chomhéifeacht leathnú teirmeach de ghnáth (5 ~ 7) × 10-6 / céim C, is é comhéifeacht leathnú teirmeach iompróir sliseanna ceirmeacha gan luaidhe LCCC (3.5 ~ 7 ~ 8) × {{7 }} / céim . Úsáideann roinnt foshraitheanna comhpháirteanna na hábhair chéanna le roinnt foshraitheanna PCB, mar shampla PI, BT agus eapocsa teas-resistant. Nuair a bhíonn foshraith an PCB á roghnú, ba cheart comhéifeacht leathnú teirmeach an tsubstráit a mheas chomh gar agus is féidir do chomhéifeacht leathnú teirmeach ábhar an tsubstráit chomhpháirt.

Is é seoltóir an PCB ardú teochta mar gheall ar an sruth a rith, agus níor chóir go mbeadh an teocht chomhthimpeallach níos mó ná 125 céim C (tá gnáthluachanna coitianta, ag brath ar an tsubstráit a roghnaíodh). Ós rud é go bhfuil comhpháirteanna suite ar an PCB agus go n-astaíonn cuid den teas a chuireann isteach ar theocht oibriúcháin an PCB, ba cheart na fachtóirí seo a chur san áireamh agus an t-ábhar PCB agus dearadh PCB á roghnú. Níor chóir go mbeadh teocht an láthair te níos mó ná 125 céim. Ba cheart an tsubstráit PCB a roghnú le scragall copair tiubh oiread agus is féidir. I gcásanna speisialta, is féidir foshraith le friotaíocht beag teirmeach cosúil le bonn alúmanaim nó bonn ceirmeach a roghnú, agus cuireann an struchtúr ilchiseal freisin le dearadh teirmeach an PCB.

Is iad foshraitheanna PCB a úsáidtear go forleathan faoi láthair ná foshraitheanna éadach gloine eapocsa atá clúdaithe le copar nó foshraitheanna éadach gloine roisín feanólacha, agus méid beag foshraitheanna copar-chumhdaithe páipéar-bhunaithe. Cé go bhfuil airíonna leictreacha agus airíonna próiseála den scoth ag na foshraitheanna seo, tá droch-difríocht teasa acu. Mar mhodh teas-disipeála do chomhpháirteanna a ghineann ardteasa, is ar éigean a bheifear ag súil go n-iompróidh sé teas ó roisín an PCB féin, ach teas a scaipeadh ó dhromchla na gcomhpháirteanna go dtí an t-aer máguaird. Mar sin féin, de réir mar a théann táirgí leictreonacha isteach sa ré miniaturization, gléasta ard-dlúis, agus cóimeáil ard-teasa, níl sé go leor chun teas a scaipeadh trí achar dromchla comhpháirteanna an-bheag. Ag an am céanna, mar gheall ar an líon mór comhpháirteanna mount dromchla mar QFP agus BGA, aistrítear an teas a ghineann na comhpháirteanna chuig an PCB i gcainníochtaí móra. Mar sin, is é an bealach is fearr chun an diomailt teasa a réiteach ná cumas diomailt teasa an PCB féin a fheabhsú i dteagmháil dhíreach leis na comhpháirteanna giniúna teasa. Déantar an PCB a sheoladh amach nó a astú.

4. Dearadh teirmeach PCB

Tá trí bheart i ndearadh teirmeach PCB: laghdú cumhachta, diomailt teasa agus leagan amach. Níl an laghdú teasa chun teas a ghiniúint; is é an diomailt teasa ná teas a sheoladh nó a scaipeadh, rud nach ndéanann difear do na comhpháirteanna; is é an leagan amach ná mura ndéantar an teas a scaipeadh, is féidir na comhpháirteanna teas-íogair a leithlisiú trí leagan amach. Is é an tomhaltas a laghdú an réiteach is bunúsaí. Tá dhá phríomh-chur chuige ann maidir le dearadh derating agus ísealchumhachta, ach ní mór anailís a dhéanamh orthu i gcomhar le dearaí sonracha. Nuair a bhíonn comhpháirteanna á roghnú agat, déan iarracht comhpháirteanna a bhfuil giniúint teasa beag acu, mar shampla friotóirí sliseanna, friotóirí créachta sreang (níos lú friotóirí scannán carbóin), toilleoirí monolithic, toilleoirí tantalam (níos lú toilleoirí páipéir), ciorcaid MOS, CMOS (níos lú úsáide) 锗 feadán), feistí mount dromchla, etc. Chomh maith le roghnú na comhpháirteanna íseal-chumhachta, tá cúiteamh teocht agus rialú ar roinnt teocht-íogair comhpháirteanna speisialta freisin ar cheann de na réitigh.

Caithfidh Derating smaoineamh ar an mbealach chun tomhaltas a laghdú. Cuir i gcás go bhfuil sreang tanaí in ann 10A den sruth a rith go hainmniúil. Gineann an sruth níos mó teasa air, agus déantar an sreang a thiús chun an corrlach a mhéadú. Cuirtear é trí 20A go ainmniúil. Nuair a chuirtear an sruth trí 10A, laghdaítear an caillteanas teasa mar gheall ar fhriotaíocht inmheánach agus tá an teas beag. Thairis sin, mar gheall ar an dearadh derating, nuair a ardaíonn an teocht chomhthimpeallach, i gcás ina bhfuil feidhmíocht an chomhpháirt díghrádaithe, mar gheall ar an corrlach, fiú má tá an fheidhmíocht díghrádaithe, is féidir an ceanglas a shásamh. Faoi na coinníollacha a thugtar, nuair a ardaíonn teocht na gcomhpháirteanna sa chiorcad os cionn an teocht ráthaithe iontaofachta, ba cheart bearta diomailt teasa cuí a ghlacadh chun an teocht a ísliú go dtí an raon oibre iontaofachta, agus is é sin an sprioc deiridh de dhearadh teirmeach.

Is é diomailt teasa an t-ábhar is mó de dhearadh teirmeach PCB. I gcás PCBanna, tá trí chineál bunúsacha diomailt teasa ann: seoladh teirmeach, comhiompar agus radaíocht. Is é seoladh teirmeach agus comhiompar na príomh-mhodhanna le diomailt teasa. Is é an bealach coitianta chun teas a scaipeadh ná doirteal teasa a úsáid chun teas a sheoladh ón bhfoinse teasa agus é a scaipeadh trí chomhiompar aeir. Is é an radaíocht úsáid tonnta leictreamaighnéadacha sa spás chun teas a scaipeadh, a bhfuil méid beag diomailt teasa aige, agus de ghnáth úsáidtear é mar mhodh cúnta diomailt teasa.

Is é cuspóir dearadh teirmeach PCB bearta agus modhanna cuí a ghlacadh chun teocht na gcomhpháirteanna agus an teocht PCB a laghdú, ionas go n-oibríonn an córas i gceart ag an teocht cheart. Ó thaobh an diomailt teasa a éascú, is fearr an PCB a shuiteáil ina seasamh, agus go ginearálta níl an fad idir an PCB agus an PCB níos lú ná 2 cm.