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登錄印制電路板的案例
仿真APP在電路板隨機振動響應(yīng)預(yù)測中的應(yīng)用
圖20 參數(shù)化仿真APP快速性能分析和對比
三、電路板隨機振動仿真APP應(yīng)用
印制電路板在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,幾乎涉及到所有電子設(shè)備和系統(tǒng)。以下是一些在工業(yè)領(lǐng)域中隨處可見的應(yīng)用:
計算機和服務(wù)器:印制電路板是計算機和服務(wù)器內(nèi)部電子元件的關(guān)鍵組成部分。它們連接各種芯片、存儲設(shè)備、接口和其他組件,提供電氣連接和信號傳輸。
通信設(shè)備:無論是固定通信基站還是移動通信設(shè)備,都使用大量的印制電路板。用于支持無線通信、信號處理、天線控制等功能。
自動化和控制系統(tǒng):自動化和控制系統(tǒng)通常涉及大量的電子設(shè)備和傳感器,這些設(shè)備通過印制電路板連接起來。
汽車電子系統(tǒng):如引擎控制、輔助駕駛、安全系統(tǒng),都涉及印制電路板,它們用于連接和支持車輛內(nèi)部的各種電子設(shè)備。
航空航天領(lǐng)域:飛機和航天器中的導(dǎo)航系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等都離不開印制電路板。
總體而言,PCB是工業(yè)電子設(shè)備和系統(tǒng)的核心組件,在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛,為各種設(shè)備提供了關(guān)鍵的電氣連接和信號傳輸功能。
針對不同類型的印制電路板隨機振動響應(yīng)評估,在Simdroid中都可建立與之對應(yīng)的仿真APP,將分析過程進(jìn)行封裝,實現(xiàn)產(chǎn)品性能的快速分析和設(shè)計方案對比。有了仿真APP的助力,工程師不再需要進(jìn)行繁瑣的建模與分析操作,也不需要過多關(guān)注分析原理和計算過程,就可以完成動力學(xué)性能符合要求的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計。電路板隨機振動仿真APP在線計算:https://www.simapps.com/v2/engineering-app/all/175098
四、仿真APP助力千行百業(yè)
相較于傳統(tǒng)CAE仿真軟件,基于Simdroid開發(fā)的仿真APP更加靈活易用,用戶可以零門檻低成本、跨平臺跨終端隨時隨地訪問云平臺進(jìn)行仿真分析工作,提升產(chǎn)品研發(fā)效率。
展開 設(shè)計仿真 | 聯(lián)合仿真助力美國西部數(shù)據(jù)公司完成印制電路板翹曲預(yù)測
所有產(chǎn)品都依賴于高質(zhì)量的印制電路板(PCB)。PCB由多層導(dǎo)電和非導(dǎo)電材料制成,在制造過程中會經(jīng)歷嚴(yán)重的熱循環(huán)和熱機械應(yīng)力,當(dāng)經(jīng)受高溫后,冷卻至室溫可能會引起材料變形。由于材料熱膨脹系數(shù)的差異,殘余應(yīng)力可能導(dǎo)致如圖1所示的意外變形,由此產(chǎn)生的翹曲可能損壞焊點連接,從而降低產(chǎn)品性能。
圖1 制造后由于翹曲導(dǎo)致的PCB失效
如圖2所示,PCB(Printed Circuit Board)是由多層各向同性和各向異性材料堆疊而成的復(fù)合材料。這些層主要由銅和預(yù)浸料組成。銅層為PCB提供導(dǎo)電性,而預(yù)浸料層則為PCB提供柔韌性和機械強度。銅是一種各向同性材料,其材料特性很容易在數(shù)據(jù)表中查到,預(yù)浸料是由玻璃纖維增強的環(huán)氧樹脂構(gòu)成,這些層是各向異性的,它們的材料特性在不同方向上是不同的。此外,PCB中不同的預(yù)浸料層可以具有不同厚度和密度的環(huán)氧樹脂和玻璃纖維,所以PCB力學(xué)性能的實驗測試是復(fù)雜和耗時的。
展開 印制線路板的廣泛應(yīng)用
這就和線路板加工聯(lián)系了起來,因為通用絲網(wǎng)漏印方法得到這種圖形,所以我們稱這種印制線路板為撓性銀漿印制線路板。而我們?nèi)ル娔X城看到的各種電腦主機板、顯卡、網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器、聲卡及家用電器上的印制電路板就不同了。它所用的基材是由紙基(常用于單面)或玻璃布基(常用于雙面及多層),預(yù)浸酚醛或環(huán)氧樹脂,表層一面或兩面粘上覆銅簿再層壓固化而成。其實這也和PCB加工技術(shù)有著相當(dāng)緊密的聯(lián)系。
熱設(shè)計的重要性以及PCB電路板散熱設(shè)計技巧
對于PCB電路板的散熱是一個非常重要的環(huán)節(jié),那么PCB電路板散熱技巧是怎樣的,下面我們一起來討論下。
對于電子設(shè)備來說,工作時都會產(chǎn)生一定的熱量,從而使設(shè)備內(nèi)部溫度迅速上升,如果不及時將該熱量散發(fā)出去,設(shè)備就會持續(xù)的升溫,器件就會因過熱而失效,電子設(shè)備的可靠性能就會下降。因此,對電路板進(jìn)行很好的散熱處理是非常重要的。
二、印制電路板溫升因素分析
引起印制板溫升的直接原因是由于電路功耗器件的存在,電子器件均不同程度地存在功耗,發(fā)熱強度隨功耗的大小變化。
印制板中溫升的 2 種現(xiàn)象:
(1) 局部溫升或大面積溫升;
(2) 短時溫升或長時間溫升。在分析 PCB 熱功耗時,一般從以下幾個方面來分析。
2.1 電氣功耗
(1)分析單位面積上的功耗;
(2)分析 PCB 板上功耗的分布。
2.2 印制板的結(jié)構(gòu)
(1)印制板的尺寸;
(2)印制板的材料。
2.3 印制板的安裝方式
(1)安裝方式(如垂直安裝,水平安裝);
(2)密封情況和離機殼的距離。
2.4 熱輻射
(1)印制板表面的輻射系數(shù);
(2)印制板與相鄰表面之間的溫差和他們的絕對溫度
2.5 熱傳導(dǎo)
(1)安裝散熱器;
(2)其他安裝結(jié)構(gòu)件的傳導(dǎo)。
2.6 熱對流
(1)自然對流;
(2)強迫冷卻對流。
從 PCB上述各因素的分析是解決印制板的溫升的有效途徑,往往在一個產(chǎn)品和系統(tǒng)中這些因素是互相關(guān)聯(lián)和依賴的,大多數(shù)因素應(yīng)根據(jù)實際情況來分析,只有針對某一具體實際情況才能比較正確地計算或估算出溫升和功耗等參數(shù)。
三、PCB熱設(shè)計的一些方法
1 通過PCB板本身散熱
目前廣泛應(yīng)用的PCB板材是覆銅/環(huán)氧玻璃布基材或酚醛樹脂玻璃布基材,還有少量使用的紙基覆銅板材。
展開 
國內(nèi)主要車用PCB廠商汽車電子業(yè)務(wù)概況
從2019年開始,公司在廣東省肇慶市開展“肇慶奧士康科技產(chǎn)業(yè)園”項目(以下簡稱“本項目”),投資總額不少于35億元,主要包括肇慶奧士康印刷電路板生產(chǎn)基地項目(以下簡稱“生產(chǎn)基地”)以及奧士康華南總部項目,其中生產(chǎn)基地項目主要采用超級尺寸生產(chǎn)高端汽車電子電路、任意層互聯(lián)HDI、高端通訊5G網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)處理存儲電子電路等PCB產(chǎn)品,研發(fā)儲備具備生產(chǎn)高端半導(dǎo)體IC/BGA芯片封裝載板、軟硬結(jié)合板等產(chǎn)品的能力。
奧士康日前接受機構(gòu)調(diào)研時表示,廣東省肇慶生產(chǎn)基地預(yù)計今年6-8月投入使用,屆時將逐步釋放63-65萬平米的產(chǎn)能,需求端已經(jīng)做好充分的規(guī)劃和儲備。
深南電路
深南電路擁有印制電路板、電子裝聯(lián)、封裝基板三項業(yè)務(wù),形成了業(yè)界獨特的“3-In-One”業(yè)務(wù)布局:即以互聯(lián)為核心,在不斷強化印制電路板業(yè)務(wù)領(lǐng)先地位的同時,大力發(fā)展與其“技術(shù)同根”的封裝基板業(yè)務(wù)及“客戶同源”的電子裝聯(lián)業(yè)務(wù)。
2021年1月8日,深南電路在投資者互動平臺上表示,公司聚焦高中端產(chǎn)品制造,下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,覆蓋通信、數(shù)據(jù)中心、工控醫(yī)療、汽車電子等領(lǐng)域。其中,新能源汽車是公司在汽車電子領(lǐng)域關(guān)注的主要方向之一,目前汽車電子業(yè)務(wù)占比較小。公司已積極投入汽車電子相關(guān)技術(shù)研發(fā),積累生產(chǎn)能力,并已與國內(nèi)外部分知名廠商開展合作。
據(jù)悉,深南電路南通三期項目定位于汽車電子領(lǐng)域PCB產(chǎn)品,目前項目建設(shè)進(jìn)展順利,預(yù)計2021年4季度投產(chǎn)。
中京電子
中京電子主營業(yè)務(wù)為印制電路板(PCB)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售與服務(wù),主要產(chǎn)品為剛性電路板(RPCB)、高密度互聯(lián)板(HDI)、柔性電路板(FPC)、剛?cè)峤Y(jié)合板(R-F)和柔性電路板組件(FPCA)。
展開 從原理圖到實實在在PCB電路板,這一過程其實也不容易!
串聯(lián)端接方法使電路有驅(qū)動幾條平行負(fù)載線的能力,串聯(lián)端接線由于容性負(fù)載所引起的延遲時間增量約比相應(yīng)并聯(lián)端接線的大一倍,而短線則因容性負(fù)載使邊沿速度放慢和驅(qū)動門延遲時間增大,但是,串聯(lián)端接線的串?dāng)_比并聯(lián)端接線的要小,其主要原因是沿串聯(lián)端接線傳送的信號幅度僅僅是二分之一的邏輯擺幅,因而開關(guān)電流也只有并聯(lián)端接的開關(guān)電流的一半,信號能量小串?dāng)_也就小。
做PCB時是選用雙面板還是多層板,要看最高工作頻率和電路系統(tǒng)的復(fù)雜程度以及對組裝密度的要求來決定。在時鐘頻率超過200MHZ時最好選用多層板。如果工作頻率超過350MHz,最好選用以聚四氟乙烯作為介質(zhì)層的印制電路板,因為它的高頻衰耗要小些,寄生電容要小些,傳輸速度要快些,還由于Z0較大而省功耗,對印制電路板的走線有如下原則要求:
(1)所有平行信號線之間要盡量留有較大的間隔,以減少串?dāng)_。如果有兩條相距較近的信號線,最好在兩線之間走一條接地線,這樣可以起到屏蔽作用。
(2) 設(shè)計信號傳輸線時要避免急拐彎,以防傳輸線特性阻抗的突變而產(chǎn)生反射,要盡量設(shè)計成具有一定尺寸的均勻的圓弧線。
(3)印制線的寬度可根據(jù)上述微帶線和帶狀線的特性阻抗計算公式計算,印制電路板上的微帶線的特性阻抗一般在50~120Ω之間。要想得到大的特性阻抗,線寬必須做得很窄,但很細(xì)的線條又不容易制作。
綜合各種因素考慮,一般選擇68Ω左右的阻抗值比較合適,因為選擇68Ω的特性阻抗,可以在延遲時間和功耗之間達(dá)到最佳平衡。一條50Ω的傳輸線將消耗更多的功率;較大的阻抗固然可以使消耗功率減少,但會使傳輸延遲時間憎大。
由于負(fù)線電容會造成傳輸延遲時間的增大和特性阻抗的降低。但特性阻抗很低的線段單位長度的本征電容比較大,所以傳輸延遲時間及特性阻抗受負(fù)載電容的影響較小。
展開 電路板的可靠性設(shè)計
對于模擬電路干擾的抑制,由于電路中有要測量的電流、電壓等模擬量,其輸出信號都是微弱的模擬量信號,極易受干擾影響,在傳輸線附近有強磁場時,信號線將有較大的交流噪聲。可以通過在放大器的輸入、輸出之間并聯(lián)一個電容,在輸入端接入有源低通濾波器來有效地抑制交流噪聲。此外,在A/D變換時,數(shù)字地線和模擬電路地線分開,在輸入端加入箝位二極管,防止異常過壓信號。
而數(shù)字電路常見的干擾有電源噪聲、地線噪聲、串?dāng)_、反射和靜電放電噪聲。為抑制噪聲,應(yīng)注意輸入與輸出線路的隔離,線路的選擇、配線、器件的布局等問題。輸入信號的處理是抗干擾的重要環(huán)節(jié),大量的干擾都是從此侵入的,一般可以從以下幾個方面采取措施:
①接點抖動干擾的抑制;多余的連接線路要盡量短,盡量用相互絞合的屏蔽線作輸入線,以減少連線產(chǎn)生的雜散電容和電感;避免信號線與動力線、數(shù)據(jù)線與脈沖線接近。
②采用光電隔離技術(shù),并且在隔離器件上加RC電路濾波。
③認(rèn)真妥善處理好接地問題,如模擬電路地與數(shù)字電路地要分開,印制板上模擬電路與數(shù)字電路應(yīng)分開,大電流地應(yīng)單獨引至接地點,印制板地線形成網(wǎng)格要足夠?qū)挼取? 2)軟件抗干擾技術(shù)。除了硬件上要采取一系列的抗干擾措施外,在軟件上也要采取數(shù)字濾波、設(shè)置軟件陷阱、利用看門狗程序冗余設(shè)計等措施使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運行。特別地,當(dāng)儲能飛輪處于某一工作狀態(tài)的時間較長時,在主循環(huán)中應(yīng)不斷地檢測狀態(tài),重復(fù)執(zhí)行相應(yīng)的操作,也是增強可靠性的一個方法。
(2)電路板設(shè)計 由于DSP控制器工作頻率較高,即使電路原理圖設(shè)計正確,若印制電路板設(shè)計不當(dāng),也會對DSP控制器的可靠性產(chǎn)生不利影響。例如,如果印制板兩條細(xì)平行線靠得很近,則會形成信號波形的延遲,在傳輸線的終端形成反射噪聲。因此,在設(shè)計DSP控制器印制電路板時,應(yīng)注意采用正確的方法。
1)地線設(shè)計。
展開 電子工程師入門:PCB布線的不傳之秘(轉(zhuǎn))
電子工程師對電子電路的設(shè)計離不開PCB布線,它是Pcb設(shè)計過程中的一個重要環(huán)節(jié),這就像人體內(nèi)的神經(jīng)分布一樣,往往一處小小的問題就會導(dǎo)致人體其他部位的障礙。電子電路中pcb布線也一樣,所以其中就有很多環(huán)節(jié)需要我們注意。
一、電路板設(shè)計步驟
一般而言,設(shè)計電路板最基本的過程可以分為三大步驟。
(1). 電路原理圖的設(shè)計: 電路原理圖的設(shè)計主要是PROTEL099的原理圖設(shè)計系統(tǒng)(Advanced Schematic)來繪制一張電路原理圖。在這一過程中,要充分利用PROTEL99所提供的各種原理圖繪圖工具、各種編輯功能,來實現(xiàn)我們的目的,即得到一張正確、精美的電路原理圖。
(2). 產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表: 網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計(SCH)與印制電路板設(shè)計(PCB)之間的一座橋梁,它是電路板自動的靈魂。網(wǎng)絡(luò)表可以從電路原理圖中獲得,也可從印制電路板中提取出來。
(3). 印制電路板的設(shè)計: 印制電路板的設(shè)計主要是針對PROTEL99的另外一個重要的部分PCB而言的,在這個過程中,我們借助PROTEL99提供的強大功能實現(xiàn)電路板的版面設(shè)計,完成高難度的等工作。
二、繪制簡單電路圖
原理圖設(shè)計過程原理圖的設(shè)計可按下面過程來完成:
(1)設(shè)計圖紙大小 Protel 99/ Schematic后,首先要構(gòu)思好零件圖,設(shè)計好圖紙大小。圖紙大小是根據(jù)電路圖的規(guī)模和復(fù)雜程度而定的,設(shè)置合適的圖紙大小是設(shè)計好原理圖的第一步。
(2)設(shè)置Protel 99/Schematic設(shè)計環(huán)境 設(shè)置Protel 99/Schematic設(shè)計環(huán)境,包括設(shè)置格點大小和類型,光標(biāo)類型等等,大多數(shù)參數(shù)也可以使用系統(tǒng)默認(rèn)值。
(3)旋轉(zhuǎn)零件 用戶根據(jù)電路圖的需要,將零件從零件庫里取出放置到圖紙上,并對放置零件的序號、零件封裝進(jìn)行定義和設(shè)定等工作。
展開 10種簡單實用的PCB散熱方法
06
在水平方向上,大功率器件盡量靠近印制板邊沿布置,以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上,大功率器件盡量靠近印制板上方布置,以便減少這些器件工作時對其他器件溫度的影響。
07
設(shè)備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動,所以在設(shè)計時要研究空氣流動路徑,合理配置器件或印制電路板。
空氣流動時總是趨向于阻力小的地方流動,所以在印制電路板上配置器件時,要避免在某個區(qū)域留有較大的空域。
整機中多塊印制電路板的配置也應(yīng)注意同樣的問題。
08
對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區(qū)域(如設(shè)備的底部),千萬不要將它放在發(fā)熱器件的正上方,多個器件最好是在水平面上交錯布局。
09
將功耗最高和發(fā)熱最大的器件布置在散熱最佳位置附近。不要將發(fā)熱較高的器件放置在印制板的角落和四周邊緣,除非在它的附近安排有散熱裝置。在設(shè)計功率電阻時盡可能選擇大一些的器件,且在調(diào)整印制板布局時使之有足夠的散熱空間。
10
避免PCB上熱點的集中,盡可能地將功率均勻地分布在PCB板上,保持PCB表面溫度性能的均勻和一致。
往往設(shè)計過程中要達(dá)到嚴(yán)格的均勻分布是較為困難的,但一定要避免功率密度太高的區(qū)域,以免出現(xiàn)過熱點影響整個電路的正常工作。
如果有條件的話,進(jìn)行印制電路的熱效能分析是很有必要的,如現(xiàn)在一些專業(yè)PCB設(shè)計軟件中增加的熱效能指標(biāo)分析軟件模塊,就可以幫助設(shè)計人員優(yōu)化電路設(shè)計。
文章來源熱設(shè)計
展開 PCB散熱的10種方法!
同一塊印制板上的器件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列,發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上流(入口處),發(fā)熱量大或耐熱性好的器件(如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等)放在冷卻氣流最下游。
在水平方向上,大功率器件盡量靠近印制板邊沿布置,以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上,大功率器件盡量靠近印制板上方布置,以便減少這些器件工作時對其他器件溫度的影響。
設(shè)備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動,所以在設(shè)計時要研究空氣流動路徑,合理配置器件或印制電路板。
空氣流動時總是趨向于阻力小的地方流動,所以在印制電路板上配置器件時,要避免在某個區(qū)域留有較大的空域。整機中多塊印制電路板的配置也應(yīng)注意同樣的問題。
對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區(qū)域(如設(shè)備的底部),千萬不要將它放在發(fā)熱器件的正上方,多個器件最好是在水平面上交錯布局。
將功耗最高和發(fā)熱最大的器件布置在散熱最佳位置附近。不要將發(fā)熱較高的器件放置在印制板的角落和四周邊緣,除非在它的附近安排有散熱裝置。
在設(shè)計功率電阻時盡可能選擇大一些的器件,且在調(diào)整印制板布局時使之有足夠的散熱空間。
展開 干貨 | 工程師不得不知的PCB基本常識
分以下5個方面給大家介紹:
1.線路板簡介
2.線路板材料介紹
3.線路板基本疊構(gòu)
4.線路板制作流程
5.線路板案例分享
1線路板簡介
1.撓性印制電路板
撓性印制電路板(FlexPrintCircuit,簡稱“FPC”),是使用撓性的
基材制作的單層、雙層或多層線路的印制電路板。它具有輕、薄、短、小、高
密度、高穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)靈活的特點,除可靜態(tài)彎曲外,還能作動態(tài)彎曲、卷曲和折疊等。
2.剛性印制電路板
剛性印制電路板(PrintedCircuieBoard,簡稱“PCB”),是由不易變形
的剛性基板材料制成的印制電路板,在使用時處于平展?fàn)顟B(tài)。它具有強度高
不易翹曲,貼片元件安裝牢固等優(yōu)點。
3.軟硬結(jié)合板
軟硬結(jié)合板(RigidFlex),是由剛撓和撓性基板有選擇的層壓在一起組
成,結(jié)構(gòu)緊密,以金屬化孔形成電氣連接的特殊撓性印制電路板。它具有高
密度、細(xì)線、小孔徑、體積小、重量輕、可靠性高的特點,在震動、沖擊、
潮濕環(huán)境下其性能仍很穩(wěn)定。可柔曲,立體安裝,有效利用安裝空間,被廣
泛應(yīng)用于手機、數(shù)碼相機、數(shù)字?jǐn)z像機等便攜式數(shù)碼產(chǎn)品中。剛-柔結(jié)合板
會更多地用于減少封裝的領(lǐng)域,尤其是消費領(lǐng)域。
展開 
如何利用PCB設(shè)計改善散熱
因此,對電路板進(jìn)行很好的散熱處理是非常重要的。
1 、加散熱銅箔和采用大面積電源地銅箔。
根據(jù)上圖可以看到:連接銅皮的面積越大,結(jié)溫越低
根據(jù)上圖,可以看出,覆銅面積越大,結(jié)溫越低。
2、熱過孔
熱過孔能有效的降低器件結(jié)溫,提高單板厚度方向溫度的均勻性,為在 PCB 背面采取其他散熱方式提供了可能。通過仿真發(fā)現(xiàn),與無熱過孔相比,在器件熱功耗為 2.5W 、間距 1mm 、中心設(shè)計 6x6 的熱過孔能使結(jié)溫降低 4.8°C 左右,而 PCB 的頂面與底面的溫差由原來的 21°C 減低到 5°C 。熱過孔陣列改為 4x4 后,器件的結(jié)溫與 6x6 相比升高了 2.2°C ,值得關(guān)注。
3、IC背面露銅,減小銅皮與空氣之間的熱阻
4、PCB布局
大功率、熱敏器件的要求。
a、熱敏感器件放置在冷風(fēng)區(qū)。
b、溫度檢測器件放置在最熱的位置。
c、同一塊印制板上的器件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列,發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上流(入口處),發(fā)熱量大或耐熱性好的器件(如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等)放在冷卻氣流最下游。
d、在水平方向上,大功率器件盡量靠近印制板邊沿布置,以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上,大功率器件盡量靠近印制板上方布置,以便減少這些器件工作時對其他器件溫度的影響。
e、設(shè)備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動,所以在設(shè)計時要研究空氣流動路徑,合理配置器件或印制電路板。空氣流動時總是趨向于阻力小的地方流動,所以在印制電路板上配置器件時,要避免在某個區(qū)域留有較大的空域。整機中多塊印制電路板的配置也應(yīng)注意同樣的問題。
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因此,對電路板進(jìn)行很好的散熱處理是非常重要的。
1 、加散熱銅箔和采用大面積電源地銅箔。
根據(jù)上圖可以看到:連接銅皮的面積越大,結(jié)溫越低
根據(jù)上圖,可以看出,覆銅面積越大,結(jié)溫越低。
2、熱過孔
熱過孔能有效的降低器件結(jié)溫,提高單板厚度方向溫度的均勻性,為在 PCB 背面采取其他散熱方式提供了可能。通過仿真發(fā)現(xiàn),與無熱過孔相比,在器件熱功耗為 2.5W 、間距 1mm 、中心設(shè)計 6x6 的熱過孔能使結(jié)溫降低 4.8°C 左右,而 PCB 的頂面與底面的溫差由原來的 21°C 減低到 5°C 。熱過孔陣列改為 4x4 后,器件的結(jié)溫與 6x6 相比升高了 2.2°C ,值得關(guān)注。
3、IC背面露銅,減小銅皮與空氣之間的熱阻
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4、PCB布局
大功率、熱敏器件的要求。
a、熱敏感器件放置在冷風(fēng)區(qū)。
b、溫度檢測器件放置在最熱的位置。
c、同一塊印制板上的器件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列,發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上流(入口處),發(fā)熱量大或耐熱性好的器件(如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等)放在冷卻氣流最下游。
d、在水平方向上,大功率器件盡量靠近印制板邊沿布置,以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上,大功率器件盡量靠近印制板上方布置,以便減少這些器件工作時對其他器件溫度的影響。
e、設(shè)備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動,所以在設(shè)計時要研究空氣流動路徑,合理配置器件或印制電路板。空氣流動時總是趨向于阻力小的地方流動,所以在印制電路板上配置器件時,要避免在某個區(qū)域留有較大的空域。
展開 PCB電路設(shè)計如何抗干擾?
設(shè)計只由數(shù)字電路組成的印制電路板的地線系統(tǒng)時,將接地線做成閉路可以明顯地提高抗噪聲能力。其原因在于:印制電路板上有很多集成電路元件,尤其遇有耗電多的元件時,因受接地線粗細(xì)的限制,會在地線上產(chǎn)生較大的電位差,引起抗噪能力下降,若將接地線構(gòu)成環(huán)路,則會縮小電位差值,提高電子設(shè)備的抗噪聲能力。
3.退藕電容配置
PCB設(shè)計的常規(guī)做法之一是在印制板的各個關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙荨M伺弘娙莸囊话闩渲迷瓌t是:
(1)電源輸入端跨接10~100uf的電解電容器。如有可能,接100uF以上的更好。
(2)原則上每個集成電路芯片都應(yīng)布置一個0.01pF的瓷片電容,如遇印制板空隙不夠,可每4~8個芯片布置一個1~10pF的鉭電容。
(3)對于抗噪能力弱、關(guān)斷時電源變化大的器件,如RAM、ROM存儲器件,應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容。
(4)電容引線不能太長,尤其是高頻旁路電容不能有引線。
此外,還應(yīng)注意以下兩點:
(1)在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時,操作它們時均會產(chǎn)生較大火花放電,必須采用RC電路來吸收放電電流。一般R取1~2K,C取2.2~47uF。
(2)CMOS的輸入阻抗很高,且易受感應(yīng),因此在使用時對不用端要接地或接正電源。
展開 電子產(chǎn)品PCB電路板散熱的方法
避免PCB上熱點的集中,盡可能地將功率均勻地分布在PCB板上,保持PCB表面溫度性能的均勻和一致。
設(shè)備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動,所以在設(shè)計時要研究空氣流動路徑,合理配置器件或印制電路板。
在水平方向上,大功率器件盡量靠近印制板邊沿布置,以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上,大功率器件盡量靠近印制板上方布置,以便減少這些器件工作時對其他器件溫度的影響,如下所示:
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添加散熱器
若PCB自身散熱效果不好,可在發(fā)熱器件上加散熱器或?qū)峁埽?dāng)溫度還不能降下來時,可采用帶風(fēng)扇的散熱器,以增強散熱效果,將散熱罩整體扣在元件面上,與每個元件接觸而散熱,如下所示:
如果有條件的話,進(jìn)行印制電路的熱效能分析是很有必要的,如現(xiàn)在一些專業(yè)PCB設(shè)計軟件中增加的熱效能指標(biāo)分析軟件模塊,就可以幫助設(shè)計人員優(yōu)化電路設(shè)計。
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