โซลูชันการกระจายความร้อนของบอร์ด PCB สองชั้น

เนื่องจากประสิทธิภาพของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง การกระจายความร้อนจึงกลายเป็นความท้าทายที่ไม่สามารถละเลยในการออกแบบได้ โดยเฉพาะในสองชั้นที่มีความหนาแน่นสูงพีซีบีการออกแบบโซลูชั่นการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพช่วยให้มั่นใจถึงการทำงานของอุปกรณ์ที่มั่นคงในระยะยาว ต่อไปนี้จะแนะนำโซลูชันการกระจายความร้อนต่างๆ สำหรับ PCB สองชั้นเป็นหลัก

1. ความท้าทายในการกระจายความร้อนของบอร์ดสองชั้น

เนื่องจากข้อจำกัดทางโครงสร้างจึงมีสองชั้นพีซีบีเผชิญกับความท้าทายในการกระจายความร้อน:

ข้อจำกัดด้านพื้นที่: ความหนาและพื้นที่ของบอร์ดสองชั้นจำกัดความเป็นไปได้ของการออกแบบการกระจายความร้อน

ความเข้มข้นของแหล่งความร้อน: การจัดวางส่วนประกอบที่มีความหนาแน่นสูงอาจนำไปสู่ความเข้มข้นของแหล่งความร้อน ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงของจุดร้อนในท้องถิ่น

เส้นทางการนำความร้อน: เส้นทางการนำความร้อนของบอร์ดสองชั้นค่อนข้างจำกัด และจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อน

2. น้ำยากระจายความร้อน

1. ปรับเค้าโครง PCB ให้เหมาะสม

การเพิ่มประสิทธิภาพเค้าโครง PCB เป็นพื้นฐานในการปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อน ควรพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้เมื่อจัดวาง:

ประการแรกคือการกระจายส่วนประกอบความร้อนเพื่อหลีกเลี่ยงความเข้มข้นของแหล่งความร้อน ประการที่สองคือเพื่อให้แน่ใจว่าเส้นทางการนำความร้อนที่สั้นที่สุดระหว่างส่วนประกอบความร้อนและส่วนประกอบการกระจายความร้อน (เช่นหม้อน้ำหรือแผงระบายความร้อน) ประการที่สามคือการใช้ซอฟต์แวร์จำลองความร้อนเพื่อคาดการณ์ฮอตสปอตและแนะนำการปรับเค้าโครงให้เหมาะสม

2. ใช้วัสดุที่มีการนำความร้อนสูง

การเลือกวัสดุซับสเตรตที่มีค่าการนำความร้อนสูง เช่น ซับสเตรตเซรามิกหรือวัสดุ FR-4 Tg (อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว) สูง สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการนำความร้อนจากส่วนประกอบไปยัง PCB ได้

3. เพิ่มเส้นทางการนำความร้อน

โดยการเพิ่มเส้นทางการระบายความร้อน เช่น การใช้กาวระบายความร้อน แผ่นระบายความร้อน หรือแผ่นระบายความร้อน ความร้อนจะถูกนำจากส่วนประกอบไปยังพื้นผิว PCB แล้วกระจายสู่สิ่งแวดล้อมผ่านแผงระบายความร้อน

4. การใช้หม้อน้ำและตัวระบายความร้อน

การติดตั้งหม้อน้ำหรือตัวระบายความร้อนในตำแหน่งที่เหมาะสมบนบอร์ดสองชั้นสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อนได้อย่างมาก การออกแบบแผงระบายความร้อนควรพิจารณาเส้นทางการไหลของอากาศเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อน

5. เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยท่อความร้อนและห้องอบไอน้ำ

สำหรับการใช้งานที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูง สามารถใช้เทคนิคการระบายความร้อนด้วยท่อความร้อนหรือห้องไอได้ เทคโนโลยีเหล่านี้ใช้หลักการเปลี่ยนเฟสเพื่อนำความร้อนจากแหล่งความร้อนไปยังพื้นผิวแผงระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

6. เทคโนโลยีการรักษาพื้นผิว

การใช้การทำให้ดำคล้ำหรือเทคโนโลยีการรักษาพื้นผิวอื่นๆ สามารถปรับปรุงความสามารถในการดูดซับและการปล่อยรังสีอินฟราเรดบนพื้นผิว PCB ได้ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อนแบบพาความร้อนตามธรรมชาติ

7. พัดลมและระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับ

ในกรณีที่มีพื้นที่เพียงพอ พัดลมสามารถใช้เพื่อระบายความร้อนด้วยอากาศเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อน การเลือกและการวางตำแหน่งพัดลมควรคำนึงถึงการปรับการไหลของอากาศให้เหมาะสมด้วย

8.ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว

สำหรับการใช้งานที่มีภาระความร้อนสูงมาก อาจพิจารณาระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว โดยการถ่ายโอนความร้อนไปเป็นของเหลว ความร้อนจะกระจายผ่านระบบหมุนเวียนของของเหลว

ระบบระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพมีความสำคัญต่อความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของระบบสองชั้นพีซีบี- ด้วยการพิจารณาการปรับโครงร่างให้เหมาะสม การเลือกใช้วัสดุ การใช้ส่วนประกอบการทำความเย็น และเทคโนโลยีการทำความเย็นขั้นสูงอย่างครอบคลุม โซลูชั่นการระบายความร้อนจึงสามารถออกแบบให้ตรงกับความต้องการโหลดความร้อนที่แตกต่างกันได้ ในขณะที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ก้าวไปสู่ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและขนาดที่เล็กลง การวิจัยและนวัตกรรมในเทคโนโลยีการกระจายความร้อนจะยังคงจัดการกับความท้าทายในการกระจายความร้อนที่เพิ่มขึ้นต่อไป