ТЕПЛОВИЙ ДИЗАЙН друкованих плат стає гарячим і важким

PCB under Thermal Imager

Завдяки нещодавньому поширенню доступних послуг з виробництва друкованих плат багато людей, які читають Hackaday, тільки зараз вивчають мистецтво проектування друкованих плат.Для тих із вас, хто все ще створює еквівалент «Hello World» FR4, усі сліди потрапляють туди, де вони повинні бути, і цього достатньо.Але з часом ваші проекти стануть більш амбітними, а разом з цією додатковою складністю, природно, з’являться нові міркування щодо дизайну.Наприклад, як запобігти вигоранню друкованої плати в додатках із високим струмом?

Саме на це питання хотів відповісти Майк Джоуппі, коли минулого тижня проводив Hack Chat.До цієї теми він ставиться настільки серйозно, що заснував компанію під назвою Thermal Management LLC, яка займалася наданням допомоги інженерам у тепловому проектуванні друкованих плат.Він також очолював розробку IPC-2152, стандарту для правильного визначення розмірів слідів друкованої плати на основі величини струму, яку плата повинна мати.Це не перший стандарт, який вирішує цю проблему, але, безумовно, є найсучаснішим та найповнішим.

Для багатьох дизайнерів у деяких випадках зазвичай посилаються на дані, датовані 1950-ми роками, просто з розсудливості, щоб збільшити їх сліди.Часто це ґрунтується на концепціях, які, за словами Майка, виявилися неточними, наприклад, припущення, що внутрішні сліди друкованої плати, як правило, гарячіші, ніж зовнішні.Новий стандарт покликаний допомогти дизайнерам уникнути цих потенційних пасток, хоча він зазначає, що це все ще недосконала симуляція реального світу;додаткові дані, такі як конфігурація монтажу, необхідно враховувати, щоб краще зрозуміти теплові характеристики плати.

Навіть якщо розглядати таку складну тему, слід пам’ятати про деякі широко застосовні поради.Підкладки завжди мають низькі теплові характеристики порівняно з міддю, тому використання внутрішніх мідних площин може допомогти провести тепло через плату, сказав Майк.Коли ви маєте справу з деталями SMD, які генерують багато тепла, для створення паралельних теплових шляхів можна використовувати великі міднені переходи.

Ближче до кінця розмови у Томаса Шеддака виникла цікава думка: оскільки опір слідів збільшується з температурою, чи можна це використовувати для визначення температури внутрішніх слідів друкованої плати, які важко виміряти?Майк каже, що концепція правильна, але якщо ви хочете отримати точні показання, вам потрібно знати номінальний опір траси, яку ви калібруєте.Про що варто пам’ятати, особливо якщо у вас немає теплової камери, яка дозволяє зазирнути у внутрішні шари друкованої плати.

Хоча хакерські чати зазвичай неформальні, цього разу ми помітили кілька досить гострих проблем.Деякі люди мають дуже конкретні проблеми і потребують допомоги.У публічному чаті може бути важко вирішити всі нюанси складних питань, тому в деяких випадках ми знаємо, що Майк зв’язується безпосередньо з учасниками, щоб він міг обговорити з ними проблеми один на один.

Хоча ми не завжди можемо гарантувати, що ви отримаєте такий персоналізований сервіс, ми вважаємо, що це є свідченням унікальних можливостей спілкування в мережі, доступних для тих, хто бере участь у Hack Chat, і дякуємо Майку за те, що він доклав зайвої милі, щоб переконатися, що всі відповідають на запитання найкраще, що він може мати проблеми.

Hack Chat — це щотижнева сесія онлайн-чату, яку проводять провідні експерти з усіх куточків галузі хакерства.Це веселий і неформальний спосіб зв’язатися з хакерами, але якщо ви не можете цього зробити, ці оглядові дописи та стенограми, опубліковані на Hackaday.io, гарантують, що ви не пропустите.

Отже, фізика 1950-х років все ще діє, але якщо ви використовуєте багато шарів і вводите багато міді між ними, внутрішні шари можуть бути не більш ізоляційними.


Час розміщення: 22 квітня 2022 р