熱管理

PC 基板は、制御する必要がある熱を生成します。 熱管理は、システムを操作温度範囲内に維持するために使用されるツールであり技術です。 これは、大きなトルク生成が必要となる、照明装置、プロセッサー、電源、アダプター、または電気エンジンに特に当てはまります。

システムの熱が問題になる可能性があり、エンジニアは温度を制御するための解決策を見つける必要があります。 なぜですか? その答えは次の 1 語に集約されます。 信頼性。 多くのコンポーネントはシリコン製であり、オーバーヒートはこの材料を破壊します。 最適温度は、サプライヤーによって規定されます。 20 ° C の上昇は、コンポーネントの寿命を最大 50% 短縮させます。 その結果、このデバイスの寿命(信頼性に影響を与える)が保証問題を増加させ、最終的にはメーカーにとってのメリットを減少させます。 デバイスの故障は誰にとっても良いことではなく、温度管理が必要になるのはこのためです。

PCB に適用できるのは、どのような種類のインピーダンス設計ですか?

設計

PCB のライン間の隙間が増やすことは、回路の熱を管理するための良いオプションとなる可能性があります。 ただし、市場では、コンポーネントや基板のサイズを最小化して、デバイスのサイズを縮小させるのがトレンドです。 多くの場合、現在のトレンドにおいて、このソリューションの使用は簡単ではありません。

ヒートシンク

ヒートシンクが基板またはコンポーネントに取り付けられ、高い熱放散性を提供します。 金属は、回路から熱を除去し、熱を伝えるための環境(フィン)との接触面積を増加させます。

サーマスビア/パス

サーマルビアは、基板を通してコンポーネント底部に穿孔されます。 ビア(めっき可能/めっき不可能な)は、通気性が良く熱を放出させます。 銅は熱をより多く蓄積できるので、めっきされたビアはより効率的です。

銅インレイ/埋め込み型

銅インレイは、ビア内に配置された大きな銅片です。 質量が増えるほど、加熱時間が長くなるので、この銅の質量が温度の上昇をより長期間抑えます。 たとえば、小さいポットに入れた水は、大きいポットより早く沸騰します。 銅インレイもラジエーターの役割を果たし、周囲環境との接触面積を増加させます。 銅も基板内部に埋め込むことができます。 これは埋め込み銅と呼ばれます。

水冷システム

強力なサーバーやコンピューターなどの一部の複雑なシステムについては、エンジニアは自動車の冷却システムと同様に作動する水冷式回路を使用することができます。 閉回路を液体が循環し、基板から熱を除去して、ファン/室温と接触するラジエーターで冷却します。

厚銅

ほとんどの PCB は、低電圧/低電力アプリケーション用に製造されていますが、高電力装置へのニーズが高まっています。 厚銅技術は、故障のリスクを負うことなく、電流容量、温度耐性を増加させ、製品サイズを縮小するように設計されています。 標準的な PCB の銅厚が ½ oz/ft2 から 3 oz/ft2 の場合、 厚銅の最大厚さは 20 oz/ft2 です。

正確なPCBインピーダンス制御のための制御クーポンの利用

典型的なテストクーポンは、メイン PCB とまったく同じトレース構造を備えた約 200 x 30 mm の PCB です。 主回路上の制御されたトレースと同じ幅で同じ層になるように設計されたトレースを持ちます。 これは、良好な結果を得る最善の方法です。 PCB インピーダンスに影響を与える可能性のあるパッドの追加や変更が、テストクーポンによって回避されます。 ラミネートの厚さが指定されている場合、メーカーは、インピーダンス値を達成するためにトレース幅を調整します。 このクーポンは、適切なテスト装置でテストおよび確認されます。 

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