Soluzione di dissipazione del calore della scheda PCB a doppio strato

Poiché le prestazioni dei dispositivi elettronici continuano a migliorare, la dissipazione del calore è diventata una sfida che non può essere ignorata nella progettazione. Soprattutto nel doppio strato ad alta densitàPCBprogettazione, soluzioni efficaci di dissipazione del calore aiutano a garantire un funzionamento stabile a lungo termine dell'apparecchiatura. Di seguito vengono introdotte principalmente diverse soluzioni di dissipazione del calore per PCB a doppio strato.

1. Sfide legate alla dissipazione del calore dei pannelli a doppio strato

A causa dei suoi limiti strutturali, doppio stratoPCBaffrontare alcune sfide nella dissipazione del calore:

Limitazioni di spazio: lo spessore e lo spazio dei pannelli a doppio strato limitano la possibilità di progettazione della dissipazione del calore.

Concentrazione della fonte di calore: la disposizione dei componenti ad alta densità può portare alla concentrazione della fonte di calore, aumentando il rischio di punti caldi locali.

Percorso di conduzione del calore: il percorso di conduzione del calore dei pannelli a doppio strato è relativamente limitato e deve essere ottimizzato per migliorare l'efficienza di dissipazione del calore.

2. Soluzione per la dissipazione del calore

1. Ottimizza il layout del PCB

L'ottimizzazione del layout del PCB è la base per migliorare l'efficienza di dissipazione del calore. Durante la stesura è necessario considerare i seguenti fattori:

Il primo è quello di disperdere i componenti riscaldanti per evitare la concentrazione delle fonti di calore; il secondo è garantire il percorso di conduzione del calore più breve tra i componenti riscaldanti e quelli di dissipazione del calore (come radiatori o dissipatori di calore); il terzo consiste nell'utilizzare un software di simulazione termica per prevedere i punti caldi e guidare l'ottimizzazione del layout.

2. Utilizzare materiali ad alta conduttività termica

La scelta di un materiale di substrato con elevata conduttività termica, come un substrato ceramico o un materiale FR-4 ad alta Tg (temperatura di transizione vetrosa), può migliorare l'efficienza della conduzione del calore dal componente al PCB.

3. Aumentare il percorso di conduzione del calore

Aumentando il percorso termico, ad esempio utilizzando colla termica, pad termici o pasta termica, il calore viene condotto dal componente alla superficie del PCB e quindi dissipato nell'ambiente attraverso il dissipatore di calore.

4. Applicazione di radiatori e dissipatori di calore

L'installazione di radiatori o dissipatori di calore in posizioni appropriate su schede a doppio strato può migliorare significativamente l'efficienza di dissipazione del calore. La progettazione del dissipatore di calore dovrebbe considerare i percorsi del flusso d'aria per ottimizzare la dissipazione del calore.

5. Tecnologia di raffreddamento del tubo di calore e della camera di vapore

Per applicazioni ad alta densità di potenza, è possibile utilizzare tecniche di raffreddamento a tubi di calore o a camera di vapore. Queste tecnologie utilizzano il principio del cambiamento di fase per condurre in modo efficiente il calore dalla fonte di calore alla superficie del dissipatore di calore.

6. Tecnologia di trattamento superficiale

L'uso del trattamento di annerimento o di altre tecnologie di trattamento superficiale può migliorare le capacità di assorbimento ed emissione della radiazione infrarossa sulla superficie del PCB, migliorando così l'effetto di dissipazione del calore per convezione naturale.

7. Ventilatore e raffreddamento ad aria forzata

Laddove lo spazio lo consente, è possibile utilizzare ventilatori per il raffreddamento ad aria forzata per migliorare l'efficienza di dissipazione del calore. La selezione e il posizionamento dei ventilatori dovrebbero tenere conto dell'ottimizzazione del flusso d'aria.

8. Sistema di raffreddamento a liquido

Per applicazioni con carichi termici estremamente elevati, possono essere presi in considerazione i sistemi di raffreddamento a liquido. Trasferendo il calore nel liquido, il calore viene dissipato attraverso il sistema di circolazione del liquido.

Soluzioni termiche efficaci sono importanti per garantire l'affidabilità e le prestazioni del doppio stratoPCB. Considerando in modo esaustivo l'ottimizzazione del layout, la selezione dei materiali, l'applicazione dei componenti di raffreddamento e la tecnologia di raffreddamento avanzata, è possibile progettare una soluzione di raffreddamento per soddisfare diversi requisiti di carico termico. Man mano che i dispositivi elettronici si spostano verso prestazioni più elevate e dimensioni più piccole, la ricerca e l’innovazione nella tecnologia di dissipazione del calore continueranno ad affrontare le crescenti sfide in materia di dissipazione del calore.