PCB 열전달

인쇄 회로 기판(PCB)은 작동할 때 열을 발생시킵니다. 열 손상을 방지하려면 이 에너지가 분산되도록 올바른 열 흐름 기술이 필요합니다.

열전달의 기초

기본 수준에서 열 전달에 대한 논의에는 온도와 열 흐름이라는 두 가지 주제가 포함됩니다. 온도는 사용 가능한 열 에너지 수준을 나타내는 반면 열 흐름은 한 위치에서 다른 위치로 이동하는 열 에너지를 나타냅니다.

미시적으로 열 에너지는 분자의 운동 에너지와 직접 관련이 있습니다. 물질의 온도가 높을수록 분자의 열적 교반이 커집니다. 운동 에너지가 많은 영역이 운동 에너지가 적은 영역으로 전달되는 것은 정상입니다.

서로 다른 온도에서 두 영역 간에 전달되는 열을 효과적으로 조절하는 몇 가지 재료 특성이 있습니다. 여기에는 열전도율, 재료 밀도, 유체 속도 및 유체 점도가 포함됩니다. 이러한 속성은 함께 많은 열 전달 문제를 해결하는 것을 상당히 복잡하게 만듭니다.

열전달 메커니즘

열 전달 메커니즘은 세 가지 광범위한 범주로 그룹화할 수 있습니다.

전도. 분자 운동 에너지가 더 많은 영역은 분자 에너지가 더 적은 영역으로 열 에너지를 보냅니다. 이것은 전도로 알려진 분자의 직접적인 충돌을 통해 발생합니다. 금속에서는 한 영역에서 다른 영역으로 전달되는 에너지의 일부도 전도대 전자에 의해 전달됩니다.

전달. 전자 장치에서 열이 발생하면 전도를 통해 특정 영역으로 전달됩니다.

그런 다음 유체로 옮겨집니다. 그 과정은 대류이며 유체는 공기 또는 일반 물과 같은 기체의 형태를 취할 수 있습니다.

방사능. 모든 물질은 온도에 의해 결정되는 양의 열 에너지를 방출합니다. 온도가 균일하면 복사 플럭스가 물체 사이에 평형을 이루고 열 에너지 교환이 없습니다. 이 균형은 온도가 변하고 열 에너지가 높은 온도의 영역에서 낮은 온도의 영역으로 전달될 때 변경됩니다.

열전달을 위한 PCB 설계 기법

PCB의 열 관리와 관련하여 몇 가지 기술을 사용할 수 있습니다. 옵션은 다음과 같습니다.

• 방열판. 이 기술은 전도성이 높은 큰 금속 조각을 사용합니다. 이 조각은 열을 발생시키고 더 많은 표면적을 공기에 노출시키는 부품에 부착됩니다. 이 설정은 열 저항을 낮추고 냉각 팬으로 열 흐름을 더욱 향상시킵니다.
• 구리를 붓습니다. 사용하지 않는 영역을 금속으로 채우고 금속을 접지하면 PCB의 모든 구성요소가 쉽게 접지에 연결됩니다.
• 열 비아. 종종 구리 주입과 함께 사용되는 열 비아는 구리 및 PCB 구성 요소에 대한 경로를 생성합니다.
• 구리 충전 비아. 열 전달을 개선하기 위해 비아를 구리로 채울 수 있습니다.
• 더 높은 열전도율 재료. 알루미늄과 같은 재료; 세라믹; 및 구리 코어는 PCB의 열전도율을 향상시키는 데 사용됩니다.

PCB에서 일정한 열 흐름을 유도하면 효율적인 전기적 성능과 긴 수명을 기대할 수 있습니다.

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