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PCB組裝導熱膏的應用

PCB打樣 ? 2020-09-21 21:06 ? 次閱讀

在電路板上控制溫度或熱量流也很重要。對于制造和操作都是如此。無論您的電路板是否使用通孔組件和/或使用更緊湊,越來越實現的表面貼裝技術(SMT),焊接過程都取決于溫度變化和熱傳遞。

對于組件,最大的擔憂之一是消除熱量或散熱。盡管為此目的包括了散熱器,焊盤和過孔,但也經常使用導熱膏。讓我們看看為什么和何時需要導熱膏以促進設計的熱傳遞。通過首先了解什么是導熱膏以及在PCB組裝過程中如何使用導熱膏,可以更輕松地回答此問題。

什么是導熱膏?

導熱膏最一般的定義是,它是一種化學結構允許導熱的導熱膏。它的成分是液態聚合物,可以包括氨基甲酸酯,丙烯酸酯,硅酮和環氧樹脂。導熱膏最典型的功能是在兩個表面之間充當填充劑,以提供牢固的界面并增加兩個表面之間的熱傳遞量。

有了這一主要功能,對于非金屬漿料,傳熱速率可能在大約3W /m·K)到13W /m·K)的范圍內,這遠低于385W /m·K)。用于99%的純銅。但是,金屬漿料的導熱率可能高達70W /m·K)。盡管這些看起來似乎并不令人印象深刻,但在PCB組裝期間使用導熱膠時,導熱系數并不是唯一的考慮因素。

為什么在PCB組裝中使用導熱膏?

眾所周知,在電子設備操作期間,從易于產生高溫的部件或零件中去除多余的熱量至關重要。對于這些組件,包括CPUGPU,功率晶體管和其他高性能的基于半導體的設備,常見的是導熱系數大于200W /m·K)的散熱器。

在操作過程中,電路板上最大的熱源是部件產生的熱量。在PCB組裝過程中采用了排熱技術。但是,組裝過程本身會將熱量引入電路板,這也應作為設計考慮因素。存在兩個傳熱問題,即散熱和分布。

PCB組裝過程中的熱傳遞

?耗散

就像在操作過程中一樣,在組裝過程中,過多的熱量會在組件內部及其周圍積聚。

如果沒有有效地從板上散熱的方法,一旦部署,零件或PCB本身可能

會損壞或變弱,并威脅到組件的可靠性。

?分布

如果您的電路板包含通孔組件,則很可能會使用某種形式的波峰焊將它們固定到PCB上。對于表面貼裝技術,回流焊爐可在相當長的間隔內(某些情況下為數分鐘)提高板的溫度,這是焊接過程的一部分。為了實現最佳連接,焊料流動需要溫度恒定且熱量分布均勻

如上所示,組裝過程中的傳熱注意事項包括確保電路板保持有效的外形,除了有效去除外,還有助于PCB焊接過程。

為了最有效,導熱膏應填充在施加導熱膏的兩個表面之間的所有間隙中。另外,希望糊劑不導電離開部件。另一個重要的考慮因素是使用壽命。對于導熱膏,典型范圍是3-5年,這意味著對于許多組件而言,可能需要更換。如果確定在設計中應使用導熱膠,則必須考慮所有這些因素。

設計的制造需要導熱膏嗎?

既然我們知道了為什么以及如何將導熱膏用于PCBA,那么下一個決定就是您的設計何時需要導熱膏。為了幫助您確定,提供了以下清單。

如何確定您的設計是否需要導熱膏

board您的主板上是否包含處理器(即CPUGPUMPU)?

board您的電路板是否包括其他功率組件(例如功率放大器)?

board您的電路板是否包含電源

PCB您的PCB布局是否密集?

thermal您的熱量分布圖是否顯示出任何高溫集中區域的熱點?

如果您可以檢查上面列出的任何項目,則您的電路板可能會受益于導熱膏的使用,以輔助您的其他傳熱設備;例如散熱器,散熱墊和過孔。進行此確定的最佳方法是將熱分析納入電路板設計中。

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