Soluções de projeto térmico e dissipação de calor no processamento de PCBA

Em PCBA (Conjunto da placa de circuito impresso) Soluções de processamento, projeto térmico e dissipação de calor são fatores-chave para garantir a estabilidade e a confiabilidade a longo prazo dos produtos eletrônicos. À medida que o desempenho dos dispositivos eletrônicos continua a melhorar e o consumo de energia aumenta, o gerenciamento térmico se torna uma consideração importante no projeto. Este artigo discutirá como realizar um projeto térmico eficaz e implementar soluções apropriadas de dissipação de calor no processamento do PCBA, incluindo identificação de fonte de calor, seleção de material de dissipação de calor, projeto da estrutura de dissipação de calor e teste de dissipação de calor.

Identificação e avaliação da fonte de calor

1. Determine a fonte de calor

EmProcessamento PCBA, as principais fontes de calor precisam ser identificadas primeiro. Essas fontes de calor geralmente incluem circuitos integrados maiores (ICS), processadores, amplificadores de energia, etc.

Componentes de potência: como CPU, GPU, chips de gerenciamento de energia, etc., que geram calor alto ao trabalhar.

Cargas de corrente: os componentes do circuito através dos quais grandes correntes passam, como módulos de potência, também podem gerar calor significativo.

Estratégia de implementação: use ferramentas de design de circuitos e simulação térmica para determinar a localização e a quantidade de fontes de calor e avaliar seu impacto em toda a placa.

Seleção de material de dissipação de calor

1. Materiais condutores térmicos

A escolha de materiais condutores térmicos adequados é a chave para melhorar a eficiência da dissipação de calor. Materiais condutores térmicos comuns incluem dissipadores de calor, gel de sílica térmica e almofadas térmicas.

STILHO DE TELHO: Use a liga de alumínio ou o dissipador de calor de cobre para aumentar a área da superfície para dissipação de calor e melhorar o efeito de dissipação de calor.

Silicone condutor térmico: usado entre a fonte de calor e o radiador para melhorar a eficiência da condução de calor e preencher lacunas irregulares.

Almofada térmica: usada entre o fundo do componente e o dissipador de calor para fornecer um bom contato térmico e reduzir a resistência térmica.

Estratégia de implementação: selecione Materiais condutores térmicos apropriados com base nas características da fonte de calor e da dissipação de calor precisa garantir que o calor possa ser efetivamente conduzido da fonte de calor ao dissipador de calor.

Projeto da estrutura de dissipação de calor

1. Design do radiador

Projetar uma estrutura de dissipação de calor adequada é crucial para melhorar a eficiência da dissipação de calor. O design eficaz do dissipador de calor pode ajudar a gerenciar melhor o calor.

Projeto do dissipador de calor: Projete o tamanho e a forma do dissipador de calor adequados para otimizar a dissipação de calor e o fluxo de ar.

Tecnologia do tubo de calor: em aplicações de alta potência, a tecnologia de tubo de calor é usada para realizar rapidamente o calor da fonte de calor ao dissipador de calor.

Estratégia de implementação: conduza a análise térmica durante a fase de projeto, selecione uma estrutura apropriada de dissipador de calor e considere a compatibilidade com outros componentes.

2. Otimização de fluxo de ar

A otimização do fluxo de ar pode melhorar a eficiência da dissipação de calor e reduzir o acúmulo de calor.

Configuração do ventilador: Instale os ventiladores onde necessário para aumentar o fluxo de ar e ajudar a dissipação de calor.

Projeto do orifício de ventilação: Projete orifícios de ventilação na placa ou caixa do circuito para promover a descarga de ar quente.

Estratégia de implementação: configure corretamente os ventiladores e as aberturas para garantir caminhos suaves de fluxo de ar e melhorar a dissipação de calor.

Teste e verificação térmica

1. Simulação e teste térmico

No processamento do PCBA, a simulação térmica e o teste real podem ajudar a verificar a eficácia do projeto térmico.

Análise de simulação térmica: use ferramentas de simulação térmica para prever a distribuição de temperatura da placa de circuito em condições operacionais e identificar possíveis pontos de acesso.

Teste físico: Realize testes térmicos em produtos reais para medir as temperaturas reais de diferentes componentes para verificar a eficácia da solução de resfriamento.

Estratégia de implementação: combine a simulação térmica e os resultados reais dos testes para ajustar o projeto de dissipação de calor para garantir sua confiabilidade no uso real.

2. Teste de confiabilidade a longo prazo

O teste de confiabilidade de longo prazo avalia a eficácia de um projeto térmico por longos períodos de uso.

Teste de envelhecimento: Coloque a placa de circuito em um ambiente de alta temperatura e conduza um teste de envelhecimento a longo prazo para observar o efeito do projeto de dissipação de calor.

Teste ambiental: teste o desempenho térmico da placa de circuito sob diferentes condições ambientais para garantir que ela possa funcionar de forma estável em vários ambientes.

Estratégia de implementação: conduza testes de longo prazo e ambiental para avaliar a confiabilidade a longo prazo do projeto térmico e fazer os ajustes de otimização necessários.

Resumir

No processamento do PCBA, as soluções de design térmico e dissipação de calor são essenciais para garantir a estabilidade e a confiabilidade dos produtos eletrônicos. Ao identificar fontes de calor, selecionando materiais de dissipação de calor adequados, otimizando o projeto da estrutura de dissipação de calor e conduzindo testes de dissipação de calor, o calor pode ser efetivamente gerenciado e o desempenho e a vida útil do produto podem ser melhorados. Levar esses fatores em consideração durante o projeto e o processamento pode ajudar a melhorar a qualidade e a confiabilidade geral do produto.