基板設計と配線レイアウトは何を避けるべきですか?
基板設計と配線レイアウトは何を避けるべきですか?
公開日時:
2024-07-04
自由対流空冷を採用する機器では、集積回路 (または他のコンポーネント) を垂直方向または水平方向に配置することが望ましい。
自由対流空冷を採用する機器では、集積回路 (または他のコンポーネント) を垂直方向または水平方向に配置することが望ましい。
入念に設計された配線案を通じて効率的な放熱を実現するために、主な方法は銅の配線保持力と熱貫通孔を強化することである。樹脂は回路基板材料中の熱伝導性が悪いため、銅の配線と貫通孔は有効な熱伝導体となる。PCBの放熱能力を評価するには、複合材料の等価熱伝導率を計算する必要があり、複合材料にはPCB絶縁基板用の各種熱伝導率の異なる材料が含まれる。
同じプリント基板上のコンポーネントは、その発熱と放熱能力に基づいて領域に配置しなければならない。発熱量が低い、または耐熱性が低い素子、例えば小信号トランジスタ、小型集積回路、電解コンデンサは、冷却気流 (入口) の上流に置く。パワートランジスタ、大型集積回路などの発熱量が高い、あるいは耐熱性の良い素子は冷却気流の下流に置く。
水平方向には、高出力デバイスは、熱伝達経路を短縮するために、よりプリント基板の縁に近い位置に配置しなければならない。垂直方向には、高出力デバイスはプリント基板の上に配置して、他のコンポーネントの温度への影響を最小限に抑えなければならない。
デバイス内部のプリント基板の放熱は主に空気の流れに依存する。そのため、設計段階では、気流経路を研究し、戦略的にコンポーネントやプリント基板を位置決めすることが重要である。
空気は運動時に抵抗の低い領域に流れることが多いため、コンポーネントをプリント基板上に置くときは、特定の領域に大きな隙間が残されないようにすることが重要です。
コンポーネント内の複数のプリント基板の配置も同じ問題を考慮しなければならない。温度に敏感なコンポーネントは、最低温度ゾーン (デバイスの下部など) に置くことをお勧めします。発熱コンポーネントの上に直接置かないでください。複数のコンポーネントを扱う場合は、水平面上の千鳥レイアウトに配置することが望ましい。
消費電力が最も高く、発熱量が最も大きいコンポーネントを最適な放熱位置の近くに置く。近くに放熱装置が配置されていない限り、高発熱素子をプリント基板の隅や縁に置くことは避けてください。パワー抵抗器を設計するときは、できるだけ大きな部品を選択し、プリント基板のレイアウトを調整するときは十分な放熱スペースを確保してください。
PCB上のホットスポットの集中度を最小限に抑え、均一で一貫した表面温度性能を維持するために、PCB上に電力をできるだけ均一に分布させます。
設計過程で、厳格な均一分布を実現することは通常挑戦的であるが、電力密度が高すぎる領域は避けなければならない。このような予防措置をとるのは、回路の正常な動作に悪影響を与える可能性のあるホットスポットを防ぐためである。
条件が許せば、プリント回路を熱エネルギー分析することが不可欠である。現在、いくつかの専門的なPCB設計ソフトに熱エネルギー指数分析ソフトモジュールを加えて、設計エンジニアが回路設計を最適化するのを助けることができる。
現代ハイテク分野では、PCB熱管理技術の重要性がますます強調されている。偉大な建築家が超高層ビルを設計する時に超高層ビルの安定性を考慮しなければならないように、電子技術者は回路基板を設計する時にも熱の流れと分散に注目しなければならない。
適切なレイアウトを通じて、適切な放熱材料を選択し、現代の設計ツールを活用して、私たちは電子機器の内部に完璧な「温調システム」を作ることができる各コンポーネントを適切な温度で効率的に動作させ、まぶしい輝きを放つ。
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熱伝導基板は電子部品の効果的な放熱に役立ち、チップ温度を最適レベルに維持し、運転中に性能と製品寿命に影響を与えない。また、熱伝導基板の性能が良いほど、放熱システムは重くない。そのため、性能の良い熱伝導基板は電子システムの小型化をよりよくサポートする。 RAYBENは、さまざまな放熱ニーズを満たすために、FR4熱貫通穴、従来の高熱伝導金属コアPCB、ベース銅金属コアPCB、銅またはセラミックFR4を含む幅広い熱伝導基板ソリューションを提供しています。
2024-11-07
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