PCB Termal İletkenliği ve Önemi

PCB termal iletkenliği, ısı iletme yeteneğidir.. Daha düşük termal iletkenliğe sahip malzemeler, daha düşük bir ısı transfer hızına izin verir.. Diğer yandan, yüksek ısıl iletkenliğe sahip malzemeler daha yüksek oranda ısı transferi sağlar. Örneğin, metaller, yüksek ısı iletkenliğine sahip oldukları için ısıyı iletmede çok etkilidirler.. Bu nedenle ısı yayılımına ihtiyaç duyduğumuz uygulamalarda sıklıkla kullanıyoruz.. ancak, düşük ısı iletkenliğine sahip malzemeler, ısı yalıtımı gerektiren uygulamalar için uygundur. Bu makalede, PCB termal iletkenliğine ve performanslarını nasıl etkilediğine bir göz atacağız.

Çeşitli Malzemelerin PCB Termal İletkenliği

Bu bölümde, çeşitli malzemelerin termal iletkenliğine bir göz atacağız. PCB malzemeleri.

1. Epoksiler ve Camlar (FR4, PTFE, ve Poliimid)

PCB'nin seri üretimi için çoğunlukla FR4 kullanıyoruz. ancak, bu durumda, Alternatif malzemelere kıyasla PCB termal iletkenliği çok düşüktür. Bu nedenle, çoğu üretici, PCB'lerin ve aktif bileşenlerinin sıcaklığını güvenli bir çalışma aralığı ile korumak için bir dizi termal yönetim tekniği ve yöntemi kullanmak zorundadır..

2. seramik (alümina, Alüminyum Nitrür, ve Berilyum Oksit)

Seramikler, epoksilerden ve camlardan çok daha yüksek ısı iletkenliği sunar. ancak, bu daha yüksek termal iletkenlik, daha yüksek üretim maliyetleriyle birlikte gelir. Bunun nedeni, seramiklerin mekanik olarak sert olmaları ve bu nedenle mekanik olarak veya lazer kullanarak delinmesinin zor olmasıdır.. Yani, seramik PCB'nin çok katmanlı üretimi zorlaşıyor.

3. metaller (Bakır ve Alüminyum)

Metal çekirdekli PCB yapmak için çoğunlukla alüminyum kullanıyoruz. Metaller, epoksilerden daha yüksek termal iletkenliğe sahiptir & gözlükler ve makul bir üretim maliyeti var. Bu nedenle, termal döngüye maruz kalmayı ve ısı dağılımını gerektiren uygulamalar için oldukça etkilidirler.. Metal çekirdek, kendi başına verimli termal tahliye ve ısı dağılımı sağlar ve bu nedenle ek işlemlere ve mekanizmalara ihtiyacımız yoktur.. Yani, üretim maliyetleri düşme eğilimindedir.

Yüksek Termal İletkenliğe Sahip PCB'ler ve Geleneksel PCB

• Seramik ve metaller gibi yüksek termal iletkenliğe sahip malzemeler, FR4 gibi düşük termal iletkenliğe sahip malzemelere kıyasla daha iyi ısı dağılımı sağlar..
• Düşük ısı iletkenliğine sahip malzemeler, ısının uzaklaştırılması için geçişler ve plaka delikleri gerektirir.
• Bu nedenle, Düşük PCB termal iletkenliği olan malzemeler söz konusu olduğunda üretim adımları artma eğilimindedir..
• Yani, üretim süreci karmaşık hale gelir ve maliyetler artma eğilimi gösterir..
• Diğer yandan, PCB termal iletkenliği yüksek malzemeler, termal tahliye veya ısı dağılımı için ek işlemlere ve mekanizmalara ihtiyaç duymaz.
• bu nedenle, PCB termal iletkenliği düşük malzemeler için üretim adımları ve maliyetleri düşme eğilimindedir..
• PCB ısıl iletkenliği yüksek malzemeler, ısıl gerilimlerin lokalizasyonuna izin vermez. Bunun nedeni, ısının içlerinden kolayca geçmesi ve gerilimlerin tek bir yerde ayrılamamasıdır..
• Bu nedenle, yapı termal olarak kararlıdır ve bu levhalar daha uzun bir ömre sahip olma eğilimindedir..
• Karşılaştırıldığında, Düşük PCB ısıl iletkenliğine sahip malzemeler, ısı akışını engeller ve bu nedenle stres lokalizasyonuna izin verir.
• Bu nedenle, düşük termal stabiliteye sahiptirler ve dolayısıyla daha kısa bir ömre sahiptirler.
• Yüksek termal iletkenliğe sahip malzeme geçişlere ihtiyaç duymadığından, bileşenlerin montajı için daha fazla alan vardır..
• bu nedenle, Yüksek termal iletkenliğe sahip PCB, daha yoğun ve daha küçük boyutludur.
• Bu, daha küçük ve daha verimli PCB'ler yapmamızı sağlar.
• Yüksek ısıl iletkenliğe sahip malzemelerin aynı zamanda yüksek elektrik iletkenliğine sahip olduğu bilinen bir gerçektir.. Bu nedenle, PCB ısıl iletkenliği yüksek malzemelerin kullanılması daha faydalıdır..
• Yüksek termal iletkenliğe sahip malzemeler ayrıca kararlı bir CTE'ye sahiptir.. Bu, arzu edilen termal genleşme özelliklerini gösterdikleri anlamına gelir.. Bu, termal ve boyutsal olarak kararlı PCB'ler yapmamızı sağlar..
• Yüksek termal iletkenliğe sahip malzemeler termal olarak kararlı olduğundan, termal bozulmalarının olmayacağından emin olduğumuz için bunları aşırı uygulamalarda kullanabiliriz..

PCB Termal İletkenliği Yoluyla Isı Yayımı

Mikroelektronik paketleme yapmanın mümkün olduğu ve entegrasyon teknolojisinin hazır olduğu bir çağda yaşıyoruz.. Bu nedenle, elektronik cihazların genel güç yoğunluğu sürekli artıyor. ancak, elektronik cihazların ve elektronik bileşenlerin fiziksel boyutları giderek azalmaktadır.. Yani, üretilen ısı anında ayrılır ve bu da tüm elektronik sistemin ayrışmasına veya parçalanmasına yol açar..

ancak, elektronik cihazların ısı akısı yoğunluğu da artıyor, ve yüksek sıcaklıktaki ortam elektronik cihazların performansını da etkiler.. bu nedenle, termal kontrolü kurmak için daha verimli bir plana ihtiyacımız var, ve yeni yollar açmak için ısı dağılımı sorununu doğrudan çözmemiz gerekiyor. PCB üretimi.

Çözüm

Mühendisler, termal yönetim ile bu sorunları çözmek için bazı stratejiler geliştirdiler.. Bunlar şunları içerir:,

• Isı dağılımını iyileştirmek için PCB'nin termal iletkenliğini arttırmak
• Daha yüksek çalışma sıcaklıklarına dayanabilecek malzemeler kullanmak. Bunu Termal Ayrışma Sıcaklığını iyileştirerek yapabiliriz..
• Malzemenin çevreye ve termal döngüye termal adaptasyonunu iyileştirin. Bunu CTE'yi geliştirerek yapabiliriz.

Bunlardan en verimli strateji, ısı dağılımıyla mücadele için yüksek ısı iletkenliğine sahip malzeme kullanmaktır.. Bunun nedeni, bu malzemelerin düzgün bir ısı transferine izin vermesi ve ısının asla tek bir yerde birikmemesidir.. bu nedenle, ısı oluşur oluşmaz sistemi terk eder ve karta zarar vermez. Sorun sadece ısı akışına bir engel olduğunda ortaya çıkar ve birikmeye başlar.. Bu durumda, termal streslere yol açacak ve PCB'ye zarar verecektir.. Bu nedenle üst düzey uygulamalarda PCB ısıl iletkenliği düşük malzemelerin kullanılması önerilmez..

Panolarınızda ısı dağılımı sorunu yaşıyorsanız doğru yerdesiniz.. MOKO Teknolojisi Yüksek termal iletkenliğe sahip PCB'lerin tasarımı ve geliştirilmesinde deneyimlidir.. Sizin için ihtiyaçlarınızı karşılayacak ve verimli ısı dağılımına izin verecek özelleştirilmiş yüksek termal iletkenlik PCB'leri yapabiliriz.. Herhangi bir sorunuz varsa bize ulaşmaktan çekinmeyin.