V moderní oblasti elektroniky, s tím, jak se velikosti zařízení neustále zmenšují a výkon se neustále zlepšuje, se otázky tepelného managementu stávají stále důležitějšími a nelze je ignorovat. Jak kdysi řekl jeden moudrý člověk: „Technologický pokrok často jde ruku v ruce s uvolňováním tepla.“ Teplo generované elektronickými zařízeními během provozu, pokud se s ním správně nezachází a nerozptyluje, může být jako nenápadná hrozba, která nenápadně ohrožuje stabilitu a životnost zařízení. V tomto neustále se měnícím digitálním světě není zvládnutí klíčových technik chlazení desek plošných spojů (PCB) jen zárukou zvýšení spolehlivosti elektronických zařízení, ale také nezbytnou cestou k vedení v popředí technologií.
Elektronická zařízení během provozu generují určité množství tepla, což způsobuje rychlý nárůst vnitřní teploty zařízení. Pokud se toto teplo včas neodvede, zařízení se bude dále zahřívat, což povede k selhání součástek v důsledku přehřátí, čímž se sníží spolehlivost a výkon elektronického zařízení. Proto je zásadní efektivně řídit odvod tepla z desky plošných spojů. Odvod tepla u desek plošných spojů hraje zásadní roli, proto si pojďme probrat některé techniky odvodu tepla z desek plošných spojů. Mezi široce používané materiály desek plošných spojů pro odvod tepla patří měděný epoxidový substrát ze skelné tkaniny nebo substrát ze skelné tkaniny z fenolické pryskyřice, přičemž malý počet používá také desky na bázi papíru s měděným pláštěm. I když tyto substráty mají vynikající elektrické a zpracovatelské vlastnosti, jejich odvod tepla je špatný. Jako metoda chlazení pro součástky s vysokým generováním tepla je téměř nemožné spoléhat se na vedení tepla samotnou pryskyřicí z desek plošných spojů, ale teplo se spíše odvádí z povrchu součástek do okolního vzduchu. S příchodem elektronických výrobků, které vstupují do éry miniaturizovaných součástek, montáže s vysokou hustotou a vysokého generování tepla, je však spoléhání se pouze na malou plochu součástek pro odvod tepla zdaleka nedostatečné. Současně, vzhledem k širokému používání povrchově montovaných součástek, jako jsou QFP a BGA, se teplo generované elektronickými součástkami ve velké míře přenáší na desku plošných spojů (PCB). Nejúčinnější metodou pro řešení odvodu tepla je proto zvýšení inherentní schopnosti desky plošných spojů odvádět teplo v přímém kontaktu se součástkami generujícími teplo, což umožňuje vedení nebo odvod tepla skrz desku plošných spojů.
U zařízení využívajících chlazení vzduchem s volnou konvekcí je vhodnější uspořádat integrované obvody (nebo jiné součástky) ve svislé nebo vodorovné orientaci. Pro dosažení efektivního odvodu tepla pomocí dobře navrženého schématu vedení jsou primárními metodami zlepšení zadržování měděných vodičů a začlenění tepelných prostupů. Vzhledem ke špatné tepelné vodivosti pryskyřice v materiálu desky slouží měděné vodiče a prostupy jako účinné vodiče tepla. Vyhodnocení schopnosti odvodu tepla desky plošných spojů vyžaduje výpočet ekvivalentní tepelné vodivosti kompozitního materiálu, který se skládá z různých materiálů s různou tepelnou vodivostí použitých v izolačním substrátu desky plošných spojů. Součástky na stejné desce plošných spojů by měly být uspořádány do zón na základě jejich schopností generovat a odvádět teplo. Součástky s nižším generováním tepla nebo nižším tepelným odporem, jako jsou malosignálové tranzistory, malé integrované obvody a elektrolytické kondenzátory, by měly být umístěny před proudem chladicího vzduchu (vstupem). Součástky s vyšším generováním tepla nebo lepší tepelnou odolností, jako jsou výkonové tranzistory a velké integrované obvody, by měly být umístěny za proudem chladicího vzduchu. V horizontálním směru by měla být vysoce výkonná zařízení uspořádána blíže k okraji desky plošných spojů, aby se zkrátila dráha přenosu tepla. Ve vertikálním směru by měla být vysoce výkonná zařízení umístěna nad deskou plošných spojů, aby se minimalizoval jejich vliv na teploty ostatních součástek. Odvod tepla z desky plošných spojů uvnitř zařízení závisí především na proudění vzduchu. Proto je během fáze návrhu zásadní prostudovat dráhy proudění vzduchu a strategicky umístit součástky nebo desku plošných spojů. Vzduch má při pohybu tendenci proudit do oblastí s nižším odporem, proto je při umisťování součástek na desku plošných spojů důležité zabránit vzniku velkých mezer v určité oblasti. Konfigurace více desek plošných spojů v sestavě by měla také zohledňovat stejné problémy. Je vhodné umístit součástky citlivé na teplotu do zóny s nejnižší teplotou (například do spodní části zařízení). Neumisťujte je přímo nad součástky vyzařující teplo. Při práci s více součástkami je vhodnější uspořádat je prokládaně v horizontální rovině. Součástky s nejvyšší spotřebou energie a maximálním generováním tepla umístěte poblíž optimálního místa odvodu tepla. Neumisťujte součástky generující vysoké teplo do rohů a okrajů desky plošných spojů, pokud v jejich blízkosti nejsou umístěna zařízení pro odvod tepla. Při navrhování výkonových rezistorů volte pokud možno větší součástky a při úpravě uspořádání desky plošných spojů zajistěte dostatečný prostor pro odvod tepla.Minimalizujte koncentraci aktivních míst na desce plošných spojů a rozdělte energii co nejrovnoměrněji po celé desce plošných spojů, abyste zachovali rovnoměrný a konzistentní výkon povrchové teploty. Dosažení striktně rovnoměrného rozložení je v procesu návrhu často náročné, ale je nezbytné vyhnout se oblastem s nadměrně vysokou hustotou výkonu. Toto opatření se přijímá, aby se zabránilo vzniku aktivních míst, která by mohla nepříznivě ovlivnit normální provoz obvodu. Provádění analýzy tepelné energie pro plošné spoje je nezbytné, pokud to podmínky dovolují. Zahrnutí softwarových modulů pro analýzu indexu tepelné energie do některých profesionálních softwarů pro návrh desek plošných spojů v dnešní době může pomoci konstruktérům s optimalizací návrhu obvodů. V moderní high-tech oblasti se stále více zdůrazňuje význam technik tepelného řízení desek plošných spojů. Stejně jako musí skvělý architekt při návrhu zvážit stabilitu mrakodrapu, musí se elektrotechnici při návrhu desek plošných spojů zaměřit také na tok a rozptyl tepla. Díky správnému uspořádání, výběru vhodných materiálů odvádějících teplo a plnému využití moderních konstrukčních nástrojů můžeme v elektronických zařízeních vytvořit dokonalý „systém regulace teploty“, který umožní každé součástce efektivně fungovat při vhodných teplotách a vyzařovat oslnivý lesk. Stejně jako lidská civilizace vzkvétá díky inovacím, i elektronické technologie se neustále vyvíjejí prostřednictvím tepelného managementu. Spojme se na technologické scéně a neúnavně se snažíme vytvořit inteligentnější, efektivnější a spolehlivější elektronický svět!Elektronické technologie se také neustále vyvíjejí prostřednictvím tepelného managementu. Spojme se na technologické scéně a neúnavně se snažíme vytvořit inteligentnější, efektivnější a spolehlivější elektronický svět!Elektronické technologie se také neustále vyvíjejí prostřednictvím tepelného managementu. Spojme se na technologické scéně a neúnavně se snažíme vytvořit inteligentnější, efektivnější a spolehlivější elektronický svět!
Zákaznická podpora
Budova A19 a C2, čtvrť Fuqiao č. 3, ulice Fuhai, čtvrť Bao'an, Šen-čen, Čína 
+86 0755 2306 7700
Jazyk
