PCB-warmteoverdracht

Printplaten (PCB's) genereren warmte terwijl ze werken. Om warmteschade te voorkomen, heb je de juiste warmtestroomtechnieken nodig om ervoor te zorgen dat deze energie wordt afgevoerd.

Basisprincipes van warmteoverdracht

Op een basisniveau omvat een discussie over warmteoverdracht twee onderwerpen:temperatuur en warmtestroom. Temperatuur vertegenwoordigt het niveau van thermische energie dat beschikbaar is, terwijl warmtestroom de thermische energie vertegenwoordigt die van de ene plaats naar de andere gaat.

Microscopisch is thermische energie direct gerelateerd aan de kinetische energie van een molecuul. Hoe hoger de temperatuur van een materiaal, hoe groter de thermische agitatie van zijn moleculen. Het is normaal dat gebieden die veel kinetische energie bevatten, deze doorgeven aan gebieden met minder kinetische energie.

Er zijn enkele materiaaleigenschappen die de warmte die bij verschillende temperaturen tussen twee gebieden wordt overgedragen, effectief moduleren. Deze omvatten thermische geleidbaarheid, materiaaldichtheden, vloeistofsnelheden en vloeistofviscositeiten. Samen maken deze eigenschappen het oplossen van veel warmteoverdrachtsproblemen behoorlijk ingewikkeld.

De mechanismen van warmteoverdracht

Warmteoverdrachtsmechanismen kunnen in drie brede categorieën worden gegroepeerd:

Geleiding. Gebieden met meer moleculaire kinetische energie sturen hun thermische energie naar gebieden met minder moleculaire energie. Dit gebeurt door een directe botsing van moleculen, ook wel geleiding genoemd. In metalen wordt een deel van de energie die van het ene gebied naar het andere wordt getransporteerd, ook gedragen door elektronen in de geleidingsband.

Convectie. Wanneer warmte wordt gegenereerd in een elektronisch apparaat, wordt het via geleiding naar een gebied getransporteerd

waar het vervolgens wordt overgebracht naar een vloeistof. Dat proces is convectie en de vloeistof kan de vorm aannemen van een gas zoals lucht of conventioneel water.

straling. Alle materialen geven thermische energie af in hoeveelheden die worden bepaald door de temperatuur. Wanneer de temperaturen uniform zijn, is de stralingsflux in evenwicht tussen objecten en is er geen uitwisseling van thermische energie. Deze balans verandert wanneer de temperatuur varieert en thermische energie wordt getransporteerd van gebieden met hogere temperaturen naar die met lagere temperaturen.

PCB-ontwerptechnieken voor warmteoverdracht

Als het gaat om warmtehuishouding in PCB's, kun je een paar technieken gebruiken. Uw opties omvatten:

• Koellichamen. Deze techniek maakt gebruik van grote metalen stukken met een hoge geleidbaarheid. Deze stukken hechten aan delen die warmte produceren en meer oppervlakte aan de lucht blootstellen. Deze opstelling verlaagt de thermische weerstand en met een koelventilator verbetert u de warmtestroom verder.
• Koper stroomt. Wanneer u ongebruikte gebieden met metaal vult en het metaal aardt, zal elk onderdeel in de PCB gemakkelijk met de grond worden verbonden.
• Thermische via's. Vaak gebruikt met koperen gietstukken, creëren thermische via's een pad naar het koper en de PCB-componenten.
• Met koper gevulde via's. via's kunnen worden gevuld met koper om de warmteoverdracht te verbeteren.
• Materialen met hogere thermische geleidbaarheid. Materialen zoals aluminium; keramiek; en koperen kern worden gebruikt om de thermische geleidbaarheid van de PCB te verbeteren.

Wanneer u een gestage warmtestroom in uw PCB aanmoedigt, kunt u efficiënte elektrische prestaties en een lange levensduur verwachten.

Neem contact op met Millennium Circuits Limited voor PCB-constructie

Millennium Circuits Limited levert hoogwaardige PCB's aan ingenieurs. Ongeacht uw branche, onze PCB-selectie zorgt ervoor dat uw apparaten een uitstekende basis hebben voor betrouwbaarheid en functionaliteit. Neem vandaag nog contact met ons op als u meer wilt weten over onze producten.