PCB二層基板放熱ソリューション

電子機器の性能が向上するにつれ、放熱は設計上無視できない課題となっています。特に高密度二重層ではプリント基板設計、効果的な放熱ソリューションにより、機器の長期安定した動作が保証されます。以下では、主に二層 PCB 向けのいくつかの放熱ソリューションを紹介します。

1. 2層基板の放熱の課題

構造上の制限により、二重層プリント基板熱放散に関していくつかの課題に直面しています。

スペースの制限: 2 層基板の厚さとスペースにより、放熱設計の可能性が制限されます。

熱源の集中: コンポーネントの高密度レイアウトにより熱源が集中し、局所的なホットスポットが発生するリスクが増加する可能性があります。

熱伝導経路: 二層基板の熱伝導経路は比較的限られており、放熱効率を向上させるために最適化する必要があります。

2. 放熱ソリューション

1. PCB レイアウトの最適化

プリント基板 レイアウトの最適化は、放熱効率を向上させるための基礎です。レイアウトする際には、次の要素を考慮する必要があります。

1 つ目は、熱源の集中を避けるために発熱成分を分散させることです。 2 つ目は、加熱コンポーネントと熱放散コンポーネント (ラジエーターやヒートシンクなど) の間の最短の熱伝導経路を確保することです。 3 つ目は、熱シミュレーション ソフトウェアを使用してホット スポットを予測し、レイアウトの最適化をガイドすることです。

2.高熱伝導率素材を使用

セラミック基板や高 Tg (ガラス転移温度) FR-4 材料など、熱伝導率の高い基板材料を選択すると、コンポーネントから PCB への熱伝導効率を向上させることができます。

3. 熱伝導経路を増やす

熱接着剤、サーマルパッド、またはサーマルペーストを使用するなどして熱経路を増やすことにより、熱はコンポーネントから PCB 表面に伝導され、ヒートシンクを通じて環境に放散されます。

4. ラジエーターとヒートシンクの適用

二層基板の適切な位置にラジエーターやヒートシンクを設置すると、放熱効率が大幅に向上します。ヒートシンクの設計では、熱放散を最適化するために空気の流れの経路を考慮する必要があります。

5. ヒートパイプとスチームチャンバー冷却技術

高出力密度アプリケーションの場合は、ヒート パイプまたはベーパー チャンバー冷却技術を使用できます。これらの技術は、相変化の原理を利用して、熱源からヒートシンク表面に熱を効率的に伝導します。

6. 表面処理技術

黒化処理などの表面処理技術を利用することで、プリント基板表面の赤外線の吸収・放出能力が向上し、自然対流による放熱効果が高まります。

7. ファンと強制空冷

スペースが許せば、ファンを使用して強制空冷し、放熱効率を高めることができます。ファンの選択と配置では、エアフローの最適化を考慮する必要があります。

8. 液冷システム

熱負荷が非常に高いアプリケーションの場合は、液体冷却システムを検討してください。熱を液体に伝達することにより、熱は液体循環システムを通じて放散されます。

効果的な熱ソリューションは、二重層の信頼性とパフォーマンスを確保するために重要です。プリント基板。レイアウトの最適化、材料の選択、冷却コンポーネントの適用、高度な冷却技術を総合的に考慮することで、さまざまな熱負荷要件を満たす冷却ソリューションを設計できます。電子デバイスの高性能化と小型化に伴い、熱放散技術の研究と革新は、増大する熱放散の課題への取り組みを継続します。