2024-09-04
Seiring dengan peningkatan kinerja perangkat elektronik, pembuangan panas telah menjadi tantangan yang tidak dapat diabaikan dalam desain. Terutama pada lapisan ganda dengan kepadatan tinggiPCBdesain, solusi pembuangan panas yang efektif membantu memastikan pengoperasian peralatan yang stabil dalam jangka panjang. Berikut ini terutama memperkenalkan beberapa solusi pembuangan panas untuk PCB lapisan ganda.
1. Tantangan pembuangan panas papan dua lapis
Karena keterbatasan strukturalnya, lapisan gandaPCBmenghadapi beberapa tantangan dalam pembuangan panas:
Keterbatasan ruang: Ketebalan dan ruang papan lapis ganda membatasi kemungkinan desain pembuangan panas.
Konsentrasi sumber panas: Tata letak komponen dengan kepadatan tinggi dapat menyebabkan konsentrasi sumber panas, sehingga meningkatkan risiko titik panas lokal.
Jalur konduksi panas: Jalur konduksi panas pada papan lapis ganda relatif terbatas dan perlu dioptimalkan untuk meningkatkan efisiensi pembuangan panas.
2. Solusi pembuangan panas
1. Optimalkan tata letak PCB
Mengoptimalkan tata letak PCB adalah dasar untuk meningkatkan efisiensi pembuangan panas. Faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan ketika melakukan peletakan:
Yang pertama adalah membubarkan komponen pemanas untuk menghindari konsentrasi sumber panas; yang kedua adalah memastikan jalur konduksi panas terpendek antara komponen pemanas dan komponen pembuangan panas (seperti radiator atau unit pendingin); yang ketiga adalah menggunakan perangkat lunak simulasi termal untuk memprediksi titik panas dan memandu pengoptimalan tata letak.
2. Gunakan bahan dengan konduktivitas termal yang tinggi
Memilih material substrat dengan konduktivitas termal yang tinggi, seperti substrat keramik atau material Tg (suhu transisi kaca) FR-4 yang tinggi, dapat meningkatkan efisiensi konduksi panas dari komponen ke PCB.
3. Meningkatkan jalur konduksi panas
Dengan meningkatkan jalur termal, seperti menggunakan lem termal, bantalan termal, atau pasta termal, panas dialirkan dari komponen ke permukaan PCB, dan kemudian dibuang ke lingkungan melalui unit pendingin.
4. Penerapan radiator dan heat sink
Memasang radiator atau unit pendingin di lokasi yang tepat pada papan dua lapis dapat meningkatkan efisiensi pembuangan panas secara signifikan. Desain unit pendingin harus mempertimbangkan jalur aliran udara untuk mengoptimalkan pembuangan panas.
5. Teknologi pendingin pipa panas dan ruang uap
Untuk aplikasi kepadatan daya tinggi, teknik pendinginan pipa panas atau ruang uap dapat digunakan. Teknologi ini menggunakan prinsip perubahan fasa untuk menghantarkan panas secara efisien dari sumber panas ke permukaan unit pendingin.
6. Teknologi perawatan permukaan
Menggunakan perawatan penghitaman atau teknologi perawatan permukaan lainnya dapat meningkatkan kemampuan penyerapan dan emisi radiasi infra merah pada permukaan PCB, sehingga meningkatkan efek pembuangan panas konveksi alami.
7. Kipas dan pendingin udara paksa
Jika ruang memungkinkan, kipas dapat digunakan untuk pendinginan udara paksa guna meningkatkan efisiensi pembuangan panas. Pemilihan dan penempatan kipas harus mempertimbangkan optimalisasi aliran udara.
8. Sistem pendingin cair
Untuk aplikasi dengan beban panas yang sangat tinggi, sistem pendingin cair dapat dipertimbangkan. Dengan memindahkan panas ke dalam cairan, panas tersebut dibuang melalui sistem sirkulasi cairan.
Solusi termal yang efektif penting untuk memastikan keandalan dan kinerja lapisan gandaPCB. Dengan mempertimbangkan optimalisasi tata letak, pemilihan material, aplikasi komponen pendingin, dan teknologi pendinginan canggih secara komprehensif, solusi pendinginan dapat dirancang untuk memenuhi kebutuhan beban panas yang berbeda. Ketika perangkat elektronik bergerak menuju kinerja yang lebih tinggi dan ukuran yang lebih kecil, penelitian dan inovasi dalam teknologi pembuangan panas akan terus mengatasi tantangan pembuangan panas yang semakin meningkat.