PCB 온도:고온 관리 방법 안내

PCB의 개념은 오랫동안 변하지 않은 설계의 특정 기본 사항을 가지고 있지만 PCB에 영향을 미치는 기술은 지난 수십 년 동안 빠르게 변화했습니다. 변하지 않는 한 가지 문제는 PCB 온도 문제입니다.

PCB의 물리적 형태는 트레이스, 홀, 레이어, 스루홀 및 솔더 마스크로 구성됩니다. 이들 각각은 PCB 온도의 영향을 받을 수 있습니다.

PCB 온도가 선형적으로 상승하면 문제의 눈덩이 효과가 발생할 수 있습니다. 체크하지 않으면 PCB의 성능에 부정적인 영향을 미칩니다.

이 기사에서는 고온 기판의 설계와 온도를 미세하게 관리하는 방법에 대한 개요를 제공합니다.

1. 높은 PCB 온도의 원인

모든 것을 미세하게 관리하는 첫 번째 단계는 필요한 미세 관리의 소스를 감지하는 것입니다. PCB 온도도 예외는 아니며 PCB가 열을 사용하여 작동하기 때문에 PCB의 고온 원인을 먼저 파악해야 합니다.

PCB 온도가 높으면 성능 문제가 발생할 수 있습니다. PCB 전체에 전류가 너무 강하면 온도가 상승합니다.

이 변칙성을 나타내는 세 가지 징후가 있습니다.

부품 소실

PCB의 온도가 너무 높게 상승하고 있다는 첫 번째 신호입니다. 여기서 한 가지 기억해야 할 점은 부품에서 발생하는 열은 해당 부품을 통해 흐르는 부하 전류에 정비례한다는 것입니다.

이 특별한 경우 PCB의 한 구성 요소가 일반적으로 생성하는 종류의 전력을 생성하지 않을 때 구성 요소 손실이 발생합니다. 다른 기능이 평소보다 더 많은 에너지를 생성하여 분산 구성 요소의 균형을 맞춥니다.

저항을 통해 흐르는 전류가 일정하지 않은 경우 커패시터 및 기타 주요 회로 기판 구성 요소는 보상을 위해 평소보다 더 많은 전하를 띠게 됩니다.

스루 홀

구성 요소에 전원을 공급하는 가장 일반적인 것 중 하나는 방열판입니다. 방열판 구성 요소는 관통 구멍 구성 요소라고도 합니다.

이러한 구성 요소는 공기 중 열을 발산하여 열을 생성합니다. 방열판이 이를 가능하게 하며 여기에서 PCB 온도를 미세하게 관리할 수 있는 한 가지 방법은 방열판이 올바르게 납땜되었는지 확인하는 것입니다.

PCB의 다른 구성 요소가 스루홀이나 방열판을 방해하는 경우 다른 기능이 초과 작동하여 필요한 것보다 더 많은 열을 발생시킵니다.

SMD 구성 요소

SMD는 "표면 실장 장치"를 의미합니다. 스루홀 구성요소와 마찬가지로 PCB에 연결되어 있어 스루홀 및 방열판 구성요소 사이에서 전류가 원활하게 흐르도록 합니다.

PCB 온도 유지와 관련하여 직면할 수 있는 가장 일반적인 문제 중 하나는 SMD 구성요소에 대한 PCB의 스루홀 구성요소 위치와 관련이 있습니다.

너무 멀리 떨어져 있으면 전원이 이러한 구성 요소를 오가는 데 너무 오래 걸릴 수 있습니다. 부품이 너무 오랫동안 냉각 상태를 유지하여 다른 부품이 과열될 수 있습니다. 너무 가까이 있으면 온도가 비정상적으로 높아집니다.

이 정보의 대부분은 PCB 온도를 미세하게 관리하는 새로운 방법을 모색하는 전문 조직인 WellPCB에서 제공합니다.

2. PCB 온도 전송 채널

온도에 대한 일반적인 점은 온도가 결코 고정되어 있지 않다는 것입니다. 온도는 일반적으로 동일하게 유지되지 않습니다. PCB 온도 전송의 여러 채널뿐만 아니라 이를 인식하고 있습니다.

온도는 다양한 방식으로 영향을 받으며 PCB의 일반적인 온도와 PCB 구성 요소를 모두 미세하게 관리할 수 있는 방법 중 하나는 이러한 채널뿐만 아니라 PCB의 어떤 부분이 어떤 채널을 사용하는지 아는 것입니다.

방사선

사람들이 전자기파의 형태로 열 에너지를 언급할 때 그들은 복사에 대해 이야기하고 있습니다. 복사열은 일반적으로 수동적으로 생성되므로 복사에 의해 직접 온도를 낮추거나 높일 수 없습니다.

복사열은 PCB 온도에 거의 무시할 수 있는 영향을 미칩니다.

동시에 가장 걱정해야 할 채널이기도 하다. PCB 온도도 열에너지의 영향을 받기 때문입니다.

온도에 관해서는 정말 무시할 수 없는 것이 없습니다. 비행기가 코스에서 1도만 벗어나면 어떤 일이 일어날지 생각해 보십시오. 이 경우 거리가 아무리 짧아도 계획했던 것과 다른 위치에 착륙하게 됩니다.

PCB 온도는 같은 방식으로 작동합니다. PCB가 최적의 기능을 위해 섭씨 30도의 온도에 있어야 하지만 매우 오랫동안 32도를 유지하는 경우 결과가 바람직하지 않습니다.

복사열을 직접적으로 미세하게 관리할 수 있는 방법은 없지만 간접적으로 복사열을 미세하게 관리하는 것은 가능합니다. PCB를 만들고 제조할 때 온도가 일정한 환경에 있는 것이 이를 수행하는 한 가지 방법입니다.

대류

대류는 열이 유체나 공기로 전달될 때 발생합니다. 복사와 달리 대류는 완전히 직접적이며 전체 PCB 온도에 강력한 영향을 미칩니다.

대류의 가장 유명한 예는 무언가를 요리할 때입니다. 결국, 거의 모든 오븐은 대류 오븐입니다. 오븐의 열이 공기로 전달되어 물건을 데울 수 있습니다.

'요리'는 PCB 재료에 있어서도 일어나며, 부엌에서 음식을 만들 때 온도를 아는 것이 중요하듯이 PCB 재료를 가열할 때도 온도를 알아야 합니다.

전도

온도 전달 채널의 가장 직접적인 형태는 전도입니다. 전도 시 열원과 방열판 사이에 열이 전달됩니다.

이것의 가장 유력한 예는 번개가 금속성 또는 유체에 부딪힐 때입니다. 이 예에서 열원은 번개이고 방열판은 액체 또는 금속입니다.

PCB의 어떤 구성요소가 열원으로 기능하고 PCB의 어떤 부분이 방열판으로 기능하는지 아는 것은 구성요소가 견딜 수 있는 전류 종류를 결정하는 것이 좋은 시기를 결정하는 훌륭한 방법입니다.

3. PCB 온도 허용 오차

PCB 제조업체는 재료가 견딜 수 있는 온도의 종류를 알아보는 데 시간을 들이지 않았기 때문에 PCB의 부품 과열 문제도 겪고 있습니다.

이것을 알고 목록을 만드는 것은 모든 제조업체가 해야 하는 일입니다. 각 재료가 얼마나 뜨거워질 수 있는지 표시하는 목록을 가까이에 두는 것은 매우 유용하며 많은 경우에 필요합니다.

예를 들어 PCB 패널에는 섭씨 90~110도까지 견딜 수 있는 FR-4라는 재료가 포함되어 있습니다. 따라서 FR-4 재료로 PCB를 준비할 때 이 재료와 관련된 전류가 섭씨 110도를 초과할 수 있음을 알고 있어야 합니다.

제조하려는 PCB 패널의 온도 종류를 아는 것은 PCB 온도를 미세하게 관리하는 가장 중요한 측면 중 하나이지만 가장 간과되는 것 중 하나입니다.

4. PCB 온도 측정 방법

PCB 패널 재료가 견딜 수 있는 온도의 종류를 이해하는 것이 중요합니다. 또한 PCB의 구성 요소 간에 열이 전달되는 방식을 알아야 합니다.

이러한 사항을 알면 전체 PCB 온도를 미세하게 관리하는 데 도움이 됩니다. 또 하나 알아두면 좋은 것은 PCB 온도를 측정하는 방법입니다.

이 경우 측정은 표시되는 환경 온도를 확인하는 것을 의미하지 않습니다.

대신 온도가 어떻게 증가하고 감소하는지 측정하는 것을 나타냅니다. 이러한 프로세스를 아는 것은 전체 PCB 온도를 측정하는 가장 정확한 방법 중 하나입니다.

이런 식으로 PCB 온도를 측정하기 전에 확인해야 할 몇 가지 사항이 있습니다. 이들은 주요 열원과 온도 센서입니다. 대부분의 열이 생성되는 방식과 대부분의 전류가 발생하는 위치입니다.

다음으로 할 일은 열원의 GND 핀을 찾는 것입니다. 일반적으로 열원의 기판에 연결됩니다.

이 작업을 수행한 후 다음 세 가지를 수행하여 PCB 온도를 측정할 수 있습니다.

온도 센서와 열원 사이에 공통 접지면을 사용합니다.

모든 온도 센서의 GND 핀을 열원의 접지면에 연결하고 있습니다.

PCB에서 온도 센서와 열원을 합리적으로 가깝게 유지하고 있습니다.

이렇게 하면 PCB와 주요 열원의 전체 온도를 정확하고 일관되게 추적할 수 있습니다.

5. 과도한 PCB 온도로 인한 결과

PCB 온도를 정확하고 적절하게 측정하는 방법을 아는 것은 한 가지입니다. 그러나 PCB의 구성 요소와 재료가 너무 뜨거워지면 어떻게 될까요?

과도한 온도는 레이어의 무결성을 파괴합니다.

무언가가 비정상적으로 뜨겁거나 차가워지면 어떻게 됩니까? 각각 확장 및 축소됩니다.

PCB도 다르지 않습니다. PCB의 레이어는 온도에 민감합니다. 미세 관리되지 않는 경우 과도한 온도는 PCB 레이어의 길이, 너비 및 두께를 휘게 할 것입니다.

2장의 대류 사례로 돌아가서, 이는 전자레인지에 음식을 너무 오래 넣어두면 안에 있는 음식이 폭발하는 것과 유사합니다.

PCB 레이어가 과열되면 비슷한 일이 발생합니다.

열 에너지는 대부분의 물질을 팽창시켜 변형시킵니다.

물질은 과열되면 팽창하여 어떤 방식으로든 모양을 변경합니다.

회로 재료는 이것에서 면제되지 않습니다. 고온은 이러한 회로 재료의 전이선 모양을 변경할 수 있고 변경할 것입니다. 이 경우 회로 재료 자체의 치수가 변경됩니다.

이는 직선 손실, 왜곡 및 회로 내 재료의 주파수 이동을 초래합니다.

재료는 다양한 속도로 팽창합니다.

PCB의 재료는 고온에서 팽창할 뿐만 아니라 다른 속도로 팽창합니다.

PCB의 표면은 유전층 또는 전도성 금속층으로 구성됩니다. 이 레이어는 다른 속도로 다른 한계까지 확장됩니다. 이러한 차이점은 유전체 및 전도성과 별개가 아닙니다. 유전체 또는 전도성 레이어가 동일하게 생성되지 않습니다.

PCB 제조업체가 범할 수 있는 가장 일반적인 실수 중 하나는 이 두 레이어를 혼동하는 것입니다. 시간을 내어 작업 중인 레이어를 확인하세요.

기판 납땜에는 다른 온도가 필요합니다.

용접 및 납땜은 PCB를 생산, 테스트 및 제조하려는 모든 사람에게 필요한 기술입니다.

용접 및 납땜 시 작업할 온도 종류를 알고 있습니다. 어떤 재료의 용접 및 납땜에 직접 관여하지 않더라도 PCB 제조 회사의 모든 사람이 알아야 하는 것입니다.

6. 올바른 PCB 재료 선택

PCB의 온도를 미세하게 관리하고 올바르게 설정하는 또 다른 방법은 플레이트에 적합한 재료를 선택하는 것입니다. 잘못된 재료를 선택하면 이러한 온도를 미세하게 관리하는 것보다 훨씬 더 복잡해집니다.

PCB 판의 가장 일반적인 재료는 FR-4라고 합니다. WellPCB를 이제 막 시작하는 모든 사람. 원스톱 서비스와 고품질의 제품을 제공하겠습니다. 필요한 서류를 보내주시면 바로 견적을 받아보실 수 있습니다! 우리는 무엇을 기다리고 있습니까? 우리는 10년 간의 PCB 제조 경험이 있거나 위험을 최소화하려는 사람은 이 재료를 선택해야 합니다. FR-4 재료에 대한 공통된 내용은 온도에 잘 견딘다는 것입니다.

두 가지 다른 재료는 FR-4만큼 일반적이지 않으며 폴리이미드와 RF입니다. 이 둘은 온도와 FR-4에 저항하지 않지만 FR-4 재료에는 없는 다른 특성을 가지고 있습니다.

이 목록은 특정 온도 용량과 관련하여 이러한 재료와 관련하여 필요한 대부분의 정보를 제공합니다.

전체 목록은 https://bayareacircuits.com/material-library/에서 볼 수 있습니다.

7. PCB 온도를 낮추는 방법

마지막으로 PCB 온도를 낮추는 방법을 모색할 때입니다. 이들은 모든 PCB의 모든 재료에 적용할 수 있습니다.

방열판

PCB의 부품, 재료 및 구성 요소는 모두 열을 발생시킵니다. 적절한 방열판은 이 열을 분산시켜 열이 미세하게 관리되도록 합니다.

냉각 팬

거의 모든 전자 장치에는 팬이 포함되어 있지만 많은 사람들이 그 목적을 이해하지 못합니다.

완성된 전자 기기의 일부이든 WellPCB의 일부이든 원스톱 서비스와 고품질 제품을 제공합니다. 필요한 서류를 보내주시면 바로 견적을 받아보실 수 있습니다! 우리는 무엇을 기다리고 있습니까? 우리는 10년 간의 PCB 제조 장치를 보유하고 있습니다. 냉각 팬의 목적은 뜨거운 공기를 장치 밖으로 내보내고 찬 공기를 내부로 유입시키는 것입니다.

두꺼운 판은 고온에 도달하기 위해 더 많은 전력이 필요합니다.

판 두께는 제조업체가 PCB 온도를 다룰 때 직면하는 가장 혼란스러운 문제 중 하나입니다.

두꺼운 접시는 더 높은 온도에 도달하기 위해 더 많은 힘을 필요로 하지만 더 포괄적인 접시일수록 저항이 적습니다. 온도를 늦출 수 있습니다. 이 이상 현상은 PCB 온도를 제어하는 ​​또 다른 방법을 허용합니다.

히트 파이프 통합 고려 사항

주어진 파이프의 주요 목적은 무엇입니까? 주어진 물질의 흐름을 정리하는 것입니다.

PCB 생산과 관련된 액체가 열을 흡수하고 증발한 다음 다시 액체로 응축될 수 있으므로 PCB 온도를 미세하게 관리할 때도 마찬가지입니다.

이러한 종류의 프로세스를 통해 작업에 필요한 모든 재료와 구성 요소로 계속 작업하는 동시에 관련된 온도를 자동으로 미세하게 관리할 수 있습니다.

결론 및 요약

세부 사항에 대한 예리한 관심과 잘 알고 있다면 PCB 온도를 둘러싼 원인과 솔루션을 이해하는 것은 어렵지 않습니다. 추가 정보는 WellPCB의 기사 아카이브에서도 찾을 수 있습니다.

PCB 온도를 미세하게 관리하는 것과 관련하여 배워야 할 사항이 많이 있으며 이를 수행하는 열쇠는 인내심과 일관성을 유지하는 것입니다. PCB 온도 관리 기술을 마스터하려면 시간이 걸리며 이와 같은 가이드는 많은 시간을 절약하도록 설계되었습니다.

WellPCB는 올바른 PCB 서비스 제공업체를 전문으로 하고 있습니다. 다행히 한동안 다양한 PCB 제조 분야가 있습니다. 우리는 다른 PCB 제조업체에 정보를 제공하고 둘 모두에게 최고의 재료, 구성 요소 및 서비스를 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.