Nykyaikaisella elektroniikka-alalla laitteiden koon pienentyessä ja suorituskyvyn parantuessa lämmönhallintaongelmat ovat tulleet yhä merkittävämmiksi, eikä niitä voida sivuuttaa. Kuten eräs viisas ihminen kerran sanoi: "Teknologinen kehitys kulkee usein käsi kädessä lämmön vapautumisen kanssa." Elektronisten laitteiden käytön aikana tuottama lämpö voi, jos sitä ei käsitellä ja haihduteta asianmukaisesti, olla kuin huomaamaton uhka, joka vaarantaa hiljaa laitteiden vakauden ja käyttöiän. Tässä jatkuvasti muuttuvassa digitaalisessa maailmassa piirilevyjen (PCB) jäähdytystekniikoiden hallinta ei ole vain tae elektronisten laitteiden luotettavuuden parantamiselle, vaan myös olennainen tie kohti teknologian eturintamassa olemista.
Elektroniset laitteet tuottavat käytön aikana tietyn määrän lämpöä, mikä aiheuttaa laitteen sisäisen lämpötilan nopean nousun. Jos tätä lämpöä ei poisteta nopeasti, laite jatkaa lämpenemistään, mikä johtaa komponenttien vikaantumiseen ylikuumenemisen vuoksi ja heikentää siten elektronisen laitteen luotettavuutta ja suorituskykyä. Siksi on ratkaisevan tärkeää hallita piirilevyn lämmönpoistoa tehokkaasti. Piirilevyjen lämmönpoistolla on tärkeä rooli, joten keskustellaanpa joistakin piirilevyjen lämmönpoistotekniikoista. Yleisesti käytettyjä piirilevymateriaaleja lämmönpoistoon ovat kuparipäällysteinen epoksilasikuitualusta tai fenolihartsilasikuitualusta, ja pienessä määrin käytetään myös paperipohjaisia kuparipäällysteisiä levyjä. Vaikka näillä alustoilla on erinomaiset sähköiset ja prosessointiominaisuudet, niiden lämmönpoisto on heikkoa. Paljon lämpöä tuottavien komponenttien jäähdytysmenetelmänä on lähes mahdotonta luottaa lämmönjohtavuuteen itse piirilevyhartsin läpi, vaan lämpö haihtuu komponenttien pinnalta ympäröivään ilmaan. Mutta elektronisten tuotteiden siirtyessä miniatyyrikomponenttien, tiheän kokoonpanon ja suuren lämmöntuotannon aikakauteen, pelkästään komponenttien pienen pinta-alan varaan luottaminen lämmönpoistossa ei ole läheskään riittävää. Samanaikaisesti pinta-asennettavien komponenttien, kuten QFP:n ja BGA:n, laajalle levinneen käytön vuoksi elektronisten komponenttien tuottama lämpö siirtyy laajalti piirilevylle. Siksi tehokkain tapa lämmönhukkaongelman ratkaisemiseksi on parantaa piirilevyn luontaista lämmönhukkakykyä suorassa kosketuksessa lämpöä tuottavien komponenttien kanssa, mikä mahdollistaa lämmön johtumisen tai haihtumisen piirilevyn läpi.
Vapaata konvektiota hyödyntävissä laitteissa on edullista järjestää integroidut piirit (tai muut komponentit) pystysuoraan tai vaakasuoraan. Tehokkaan lämmönpoiston saavuttamiseksi hyvin suunnitellulla reititysjärjestelmällä ensisijaisia menetelmiä ovat kuparijohtimien pysyvyyden parantaminen ja lämpöreikien sisällyttäminen. Levymateriaalin hartsin heikon lämmönjohtavuuden vuoksi kuparijohtimet ja -reiät toimivat tehokkaina lämmönjohtajina. Piirilevyn lämmönpoistokyvyn arviointi edellyttää komposiittimateriaalin, joka koostuu erilaisista materiaaleista, joilla on erilaiset lämmönjohtavuudet, vastaavan lämmönjohtavuuden laskemista piirilevyn eristealustassa. Samalla piirilevyllä olevat komponentit tulisi järjestää vyöhykkeisiin niiden lämmöntuotto- ja lämmönpoistokyvyn perusteella. Komponentit, joilla on alhaisempi lämmöntuotto tai alhaisempi lämmönkestävyys, kuten piensignaalitransistorit, pienimuotoiset integroidut piirit ja elektrolyyttikondensaattorit, tulisi sijoittaa jäähdytysilmavirran (sisääntulon) ylävirtaan. Komponentit, joilla on korkeampi lämmöntuotto tai parempi lämmönkestävyys, kuten tehotransistorit ja laajamuotoiset integroidut piirit, tulisi sijoittaa jäähdytysilmavirran alavirtaan. Vaakasuunnassa suuritehoiset laitteet tulisi sijoittaa lähemmäs piirilevyn reunaa lämmönsiirtoreitin lyhentämiseksi. Pystysuuntaan suuritehoiset laitteet tulisi sijoittaa piirilevyn yläpuolelle, jotta niiden vaikutus muiden komponenttien lämpötiloihin minimoidaan. Piirilevyn lämmönhukka laitteen sisällä perustuu ensisijaisesti ilman virtaukseen. Siksi suunnitteluvaiheessa on tärkeää tutkia ilmavirtausreittejä ja sijoittaa komponentit tai piirilevy strategisesti. Ilma pyrkii virtaamaan pienemmän vastuksen alueille liikkeessä, joten komponentteja piirilevylle sijoitettaessa on tärkeää välttää suurten tyhjien tilojen jättämistä tietylle alueelle. Useiden piirilevyjen kokoonpanossa kokoonpanossa tulisi myös ottaa huomioon samat seikat. On suositeltavaa sijoittaa lämpötilaherkät komponentit alimpaan lämpötilavyöhykkeeseen (kuten laitteen pohjaan). Vältä niiden sijoittamista suoraan lämpöä lähettävien komponenttien yläpuolelle. Useita komponentteja käsiteltäessä on edullista järjestää ne lomitettuun asetteluun vaakatasossa. Aseta komponentit, joilla on suurin virrankulutus ja suurin lämmöntuotto, lähelle optimaalista lämmönhukkakohtaa. Vältä sijoittamasta paljon lämpöä tuottavia komponentteja piirilevyn kulmiin ja reunoille, ellei niiden lähellä ole lämmönpoistolaitteita. Tehovastuksia suunniteltaessa on valittava suurempia komponentteja aina kun mahdollista ja varmistettava, että piirilevyn asettelua säädettäessä on riittävästi lämmönpoistotilaa.Minimoi kuumapisteiden keskittyminen piirilevylle ja jaa teho mahdollisimman tasaisesti piirilevyn yli, jotta pintalämpötila pysyy tasaisena ja yhtenäisenä. Tarkan jakauman saavuttaminen on usein haastavaa suunnitteluprosessissa, mutta on tärkeää välttää alueita, joilla on liian suuri tehotiheys. Tällä varotoimenpiteellä estetään kuumapisteiden esiintyminen, jotka voisivat vaikuttaa haitallisesti piirin normaaliin toimintaan. Lämpöenergia-analyysin suorittaminen painetuille piireille on välttämätöntä, jos olosuhteet sen sallivat. Lämpöenergiaindeksianalyysiohjelmistomoduulien sisällyttäminen joihinkin ammattimaisiin piirilevyjen suunnitteluohjelmistoihin voi nykyään auttaa suunnittelijoita optimoimaan piirisuunnittelua. Nykyaikaisella huipputeknologian alalla piirilevyjen lämmönhallintatekniikoiden merkitys on yhä tärkeämpi. Aivan kuten suuren arkkitehdin on otettava huomioon pilvenpiirtäjän vakaus sitä suunnitellessaan, elektroniikkainsinöörien on myös keskityttävä lämmön virtaukseen ja hajaannukseen piirilevyjä suunnitellessaan. Oikein suunnitellun suunnittelun, sopivien lämpöä johtavien materiaalien valinnan ja nykyaikaisten suunnittelutyökalujen täysimääräisen hyödyntämisen avulla voimme luoda täydellisen "lämpötilan säätöjärjestelmän" elektronisiin laitteisiin, jolloin jokainen komponentti voi toimia tehokkaasti sopivissa lämpötiloissa ja säteillä häikäisevää kirkkautta. Aivan kuten ihmiskunta kukoistaa innovaatioiden avulla, myös elektroninen teknologia kehittyy jatkuvasti lämmönhallinnan avulla. Yhdistäkäämme voimamme teknologian näyttämöllä ja pyrkikäämme herkeämättä luomaan älykkäämpää, tehokkaampaa ja luotettavampaa elektronista maailmaa!Elektroninen teknologia kehittyy jatkuvasti myös lämmönhallinnan avulla. Yhdistykäämme tiiviisti teknologian näyttämöllä ja pyrkikäämme herkeämättä luomaan älykkäämpää, tehokkaampaa ja luotettavampaa elektronista maailmaa!Elektroninen teknologia kehittyy jatkuvasti myös lämmönhallinnan avulla. Yhdistykäämme tiiviisti teknologian näyttämöllä ja pyrkikäämme herkeämättä luomaan älykkäämpää, tehokkaampaa ja luotettavampaa elektronista maailmaa!
Asiakastuki