Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Teknologi Industri

Suhu PCB:Panduan Cara Mengatur Suhu Tinggi

Sementara konsep PCB memiliki dasar-dasar tertentu dalam desainnya yang tetap tidak berubah untuk waktu yang lama, teknologi yang mempengaruhi PCB telah berubah dengan cepat selama beberapa dekade terakhir. Salah satu masalah yang tetap konstan adalah masalah suhu PCB.

Bentuk fisik PCB terdiri dari jejak, lubang, lapisan, lubang tembus, dan topeng solder. Masing-masing hal ini dapat dipengaruhi oleh suhu PCB.

Masalah efek bola salju dapat terjadi jika suhu PCB naik secara linier. Jika tidak dicentang, ini akan berdampak negatif pada kinerja PCB.

Artikel ini akan memberikan ikhtisar tentang desain papan suhu tinggi dan bagaimana suhu dapat diatur secara mikro.

1. Penyebab Suhu PCB Tinggi

Langkah pertama dalam pengelolaan mikro apa pun adalah mendeteksi sumber pengelolaan mikro yang dibutuhkan. Tidak terkecuali suhu PCB, dan karena PCB menggunakan panas untuk berfungsi, pertama-tama perlu untuk menentukan penyebab suhu tinggi pada PCB.

Suhu PCB yang tinggi dapat menyebabkan masalah kinerja. Saat arus terlalu kuat di seluruh PCB, suhu akan naik.

Ada tiga tanda anomali ini.

Penghilangan komponen

Ini adalah tanda pertama bahwa suhu di PCB naik terlalu tinggi. Satu hal yang perlu diingat di sini adalah bahwa panas yang dihasilkan oleh suatu komponen berbanding lurus dengan arus beban yang mengalir melalui komponen tersebut.

Dalam kasus khusus ini, disipasi komponen terjadi ketika salah satu komponen PCB tidak menghasilkan jenis daya yang biasanya dihasilkan. Hal ini menyebabkan fitur lain menghasilkan lebih banyak energi dari biasanya untuk menyeimbangkan komponen yang hilang.

Jika arus yang mengalir melalui resistor tidak konsisten, kapasitor dan komponen papan sirkuit utama lainnya akan membawa muatan yang lebih signifikan daripada biasanya untuk mengimbanginya.

Melalui Lubang

Salah satu hal paling umum yang memberikan daya ke komponen adalah heat sink. Komponen heat sink juga dikenal sebagai komponen lubang tembus.

Komponen-komponen ini menghasilkan panas dengan membuang panas di udara. Unit pendingin memungkinkan hal ini, dan salah satu cara Anda dapat mengatur suhu PCB secara mikro di sini adalah dengan melihat apakah unit pendingin disolder dengan benar.

Jika komponen lain pada PCB mengganggu lubang tembus atau heat sink, ini akan menyebabkan fitur lain bekerja lembur untuk menghasilkan lebih banyak panas daripada yang diperlukan.

Komponen SMD

SMD adalah singkatan dari "perangkat pemasangan permukaan." Ini terhubung ke PCB seperti halnya komponen lubang tembus dan memungkinkan arus mengalir lebih lancar di antara komponen lubang tembus dan pendingin.

Sejauh menyangkut menjaga suhu PCB, salah satu masalah paling umum yang dapat dihadapi seseorang berkaitan dengan posisi komponen lubang tembus pada PCB relatif terhadap komponen SMD.

Jika terlalu jauh, mungkin diperlukan waktu terlalu lama bagi daya untuk melakukan perjalanan ke dan dari komponen ini. Hal ini dapat menyebabkan komponen tetap dingin terlalu lama, yang akan menyebabkan anggota lain menjadi terlalu panas. Jika mereka terlalu dekat satu sama lain, suhunya akan sangat tinggi.

Banyak informasi ini berasal dari WellPCB, sebuah organisasi yang mengkhususkan diri dalam mengeksplorasi cara-cara baru untuk mengatur suhu PCB secara mikro.

2. Saluran Transfer Suhu PCB

Hal yang umum tentang suhu adalah bahwa mereka tidak pernah statis. Suhu umumnya tidak pernah tetap sama. Ini menyadari hal ini, serta beberapa saluran transmisi suhu PCB.

Suhu dipengaruhi dalam banyak cara, dan salah satu cara Anda dapat mengatur mikro baik suhu umum di PCB dan komponen PCB adalah dengan mengetahui tidak hanya tentang saluran ini tetapi juga bagian mana dari PCB yang menggunakan saluran mana.

Radiasi

Ketika orang menyebut energi panas dalam bentuk gelombang elektromagnetik, mereka berbicara tentang radiasi. Memancarkan panas biasanya dihasilkan secara pasif, artinya Anda tidak dapat secara langsung menurunkan atau meningkatkan suhu dengan radiasi.

Panas radiasi memiliki efek yang hampir dapat diabaikan pada suhu PCB.

Pada saat yang sama, ini juga merupakan saluran yang mungkin paling Anda khawatirkan. Itu karena suhu PCB juga dipengaruhi oleh energi panas.

Ketika datang ke suhu, tidak ada yang benar-benar diabaikan. Pikirkan apa yang akan terjadi jika sebuah pesawat bergerak hanya satu derajat keluar jalur. Jika ini terjadi, ia akan mendarat di lokasi yang berbeda dari yang direncanakan, tidak peduli seberapa dekat jaraknya.

Suhu PCB beroperasi dengan cara yang sama. Jika PCB perlu berada pada suhu 30 derajat Celcius agar berfungsi secara optimal tetapi bertahan pada suhu 32 derajat untuk waktu yang sangat lama, hasilnya tidak akan diinginkan.

Meskipun tidak ada cara untuk mengatur radiasi panas secara langsung, adalah mungkin untuk mengatur radiasi panas secara tidak langsung. Berada di lingkungan dengan suhu yang konsisten saat membuat dan membuat PCB adalah salah satu cara untuk melakukannya.

Konveksi

Konveksi terjadi ketika panas dipindahkan ke cairan atau udara. Tidak seperti radiasi, konveksi sepenuhnya langsung dan memiliki efek yang kuat pada suhu PCB secara keseluruhan.

Contoh konveksi yang paling terkenal adalah saat memasak sesuatu. Lagi pula, hampir semua oven adalah oven konveksi. Panas dari oven dipindahkan ke udara, yang memungkinkannya memanaskan benda.

“Memasak” juga terjadi dalam hal bahan PCB, dan sama seperti mengetahui suhu Anda saat menyiapkan makanan di dapur, penting juga untuk mengetahui suhu Anda saat memanaskan bahan PCB.

Konduksi

Bentuk saluran perpindahan suhu yang paling langsung adalah konduksi. Dalam konduksi, panas ditransfer antara sumber panas dan heat sink.

Contoh paling kuat dari hal ini adalah ketika petir menyambar sesuatu yang logam atau cair. Dalam contoh ini, sumber panasnya adalah petir, dan pendinginnya adalah cairan atau logam.

Mengetahui komponen mana dari PCB Anda yang berfungsi sebagai sumber panas dan bagian mana dari PCB yang berfungsi sebagai penyerap panas adalah cara terbaik untuk menentukan kapan sebaiknya memutuskan jenis arus yang dapat ditahan oleh komponen.

3. Toleransi Suhu PCB

Produsen PCB juga mengalami masalah dengan komponen yang terlalu panas pada PCB karena mereka tidak meluangkan waktu untuk mempelajari jenis suhu yang dapat ditahan material.

Mengetahui hal ini dan membuat daftar adalah sesuatu yang harus dilakukan oleh setiap produsen. Menyimpan daftar yang menunjukkan seberapa panas setiap bahan bisa sangat berguna dan, dalam banyak kasus, diperlukan.

Misalnya, panel PCB mengandung bahan yang disebut FR-4, yang dapat menahan suhu hingga 90 hingga 110 derajat Celcius. Oleh karena itu, saat menyiapkan PCB dengan bahan FR-4, Anda harus mengetahui arus yang melibatkan bahan ini yang dapat melebihi 110 derajat Celcius.

Mengetahui jenis suhu yang akan dibuat oleh panel PCB yang Anda rencanakan adalah salah satu aspek paling kritis dalam mengatur suhu PCB secara mikro, tetapi juga salah satu yang paling diabaikan.

4. Cara Mengukur Suhu PCB

Sangat penting untuk memahami jenis suhu apa yang dapat ditahan oleh bahan panel PCB Anda. Penting juga untuk mengetahui bagaimana panas dipindahkan di antara komponen-komponen PCB.

Mengetahui hal-hal ini akan membantu Anda mengatur suhu PCB secara keseluruhan. Hal lain yang perlu diketahui adalah cara mengukur suhu PCB.

Mengukur, dalam hal ini, tidak berarti memeriksa suhu lingkungan yang ditampilkan.

Ini bukan mengacu pada mengukur bagaimana suhu meningkat dan menurun. Mengetahui proses ini adalah salah satu metode paling akurat untuk mengukur suhu PCB secara keseluruhan.

Ada beberapa hal yang perlu Anda identifikasi sebelum mengukur suhu PCB dengan cara ini. Ini adalah sumber panas utama dan sensor suhu. Ini adalah bagaimana sebagian besar panas dihasilkan dan di mana sebagian besar arus terjadi.

Hal selanjutnya yang harus dilakukan adalah menemukan pin GND dari sumber panas. Biasanya terhubung ke substrat sumber panas.

Setelah melakukan ini, Anda dapat mengukur suhu PCB dengan melakukan tiga hal berikut:

Menggunakan bidang dasar yang sama antara sensor suhu dan sumber panas.

Anda menghubungkan pin GND dari semua sensor suhu ke bidang dasar sumber panas.

Anda menjaga sensor suhu dan sumber panas cukup dekat satu sama lain di PCB.

Melakukan hal ini akan memungkinkan Anda untuk secara akurat dan konsisten melacak suhu global PCB dan sumber panas utama.

5. Hasil Disebabkan Oleh Suhu PCB Berlebihan

Mengetahui bagaimana mengukur suhu PCB secara akurat dan memadai adalah satu hal. Tapi apa yang terjadi jika komponen dan bahan PCB menjadi terlalu panas?

Suhu yang berlebihan akan merusak integritas lapisan.

Apa yang terjadi ketika sesuatu menjadi sangat panas atau dingin? Mereka berkembang dan berkontraksi, masing-masing.

PCB tidak berbeda. Lapisan PCB sensitif terhadap suhu. Suhu yang berlebihan akan melengkungkan panjang, lebar, dan ketebalan lapisan PCB jika tidak dikelola secara mikro.

Kembali ke contoh konveksi di bab 2, hal ini mirip dengan meninggalkan makanan di microwave terlalu lama, menyebabkan item makanan di dalamnya meledak.

Hal serupa terjadi pada lapisan PCB jika terlalu panas.

Energi termal memperluas sebagian besar zat, mengubahnya.

Zat memuai saat terlalu panas, Mengubah bentuknya dalam beberapa cara.

Bahan sirkuit tidak dikecualikan dari ini. Temperatur yang tinggi dapat dan akan mengubah bentuk garis transisi pada material rangkaian ini. Ketika ini terjadi, itu akan mengubah dimensi bahan sirkuit itu sendiri.

Ini akan mengakibatkan kerugian langsung, distorsi, dan pergeseran frekuensi bahan dalam sirkuit.

Material berkembang dengan kecepatan yang berbeda.

Bahan dalam PCB tidak hanya akan memuai saat berada di sekitar suhu tinggi, tetapi juga akan memuai pada kecepatan yang berbeda.

Permukaan PCB terdiri dari lapisan dielektrik atau lapisan logam konduktif. Lapisan-lapisan ini meluas ke batas yang berbeda pada kecepatan yang berbeda. Perbedaan ini tidak hanya terpisah dari dielektrik dan konduktif. Tidak ada lapisan dielektrik atau konduktif yang dibuat sama.

Salah satu kesalahan paling umum yang dapat dilakukan oleh produsen PCB adalah membingungkan kedua lapisan ini. Pastikan untuk meluangkan waktu untuk mengetahui lapisan mana yang sedang Anda kerjakan.

Penyolderan papan memerlukan suhu yang berbeda.

Pengelasan dan penyolderan adalah keterampilan yang diperlukan bagi siapa saja yang ingin memproduksi, menguji, dan membuat PCB.

Mengetahui jenis suhu yang harus digunakan saat mengelas dan menyolder adalah sesuatu yang perlu diketahui oleh siapa pun di perusahaan manufaktur PCB, meskipun mereka tidak terlibat langsung dalam pengelasan dan penyolderan bahan apa pun.

6. Memilih Bahan PCB yang Tepat

Cara lain untuk mengatur mikro dan mengatur suhu PCB dengan benar adalah dengan memilih bahan yang tepat untuk pelat. Memilih bahan yang salah akan membuatnya jauh lebih rumit daripada yang seharusnya untuk mengatur suhu ini secara mikro.

Bahan yang paling umum untuk pelat PCB disebut FR-4. Siapa saja yang baru memulai di WellPCB. Kami akan memberi Anda layanan satu atap dan produk berkualitas tinggi. Anda dapat mengirimkan dokumen yang Anda butuhkan untuk membuat dan mendapatkan penawaran segera! Apa yang kita tunggu? Kami memiliki sepuluh tahun manufaktur PCB atau yang ingin meminimalkan risiko harus memilih bahan ini. Benang merah tentang bahan FR-4 adalah bahwa bahan tersebut dapat menahan suhu dengan baik.

Dua bahan lain tidak biasa seperti FR-4, dan ini adalah polimida dan RF. Meskipun keduanya tidak tahan terhadap suhu dan FR-4, keduanya memiliki sifat lain yang tidak dimiliki material FR-4.

Daftar ini akan memberikan sebagian besar informasi yang Anda perlukan mengenai bahan-bahan ini mengenai kapasitas suhu spesifiknya.

Anda dapat melihat seluruh daftar di sini:https://bayareacircuits.com/material-library/.

7. Metode Mengurangi Suhu PCB

Akhirnya, inilah saatnya untuk mencari cara untuk mengurangi suhu PCB. Ini dapat diterapkan pada bahan apa pun dari PCB apa pun.

Peredam panas

Bagian, bahan, dan komponen PCB semuanya menghasilkan panas. Pendingin yang tepat akan menghilangkan panas ini, sehingga panas dapat dikelola secara mikro.

Kipas pendingin

Hampir setiap perangkat elektronik memiliki kipas angin, namun banyak yang tidak mengerti apa fungsinya.

Apakah bagian dari perangkat elektronik yang lengkap atau bagian dari WellPCB, kami akan menyediakan Anda dengan layanan satu atap dan produk berkualitas tinggi. Anda dapat mengirimkan dokumen yang Anda butuhkan untuk membuat dan mendapatkan penawaran segera! Apa yang kita tunggu? Kami memiliki sepuluh tahun perangkat manufaktur PCB; tujuan dari kipas pendingin adalah untuk mengeluarkan udara panas dari perangkat sambil membiarkan udara dingin masuk ke dalamnya.

Pelat yang lebih tebal membutuhkan lebih banyak daya untuk mencapai suhu tinggi.

Ketebalan pelat adalah salah satu masalah yang lebih membingungkan yang dihadapi produsen ketika berhadapan dengan suhu PCB.

Sementara pelat yang lebih tebal membutuhkan lebih banyak daya untuk mencapai suhu yang lebih tinggi, semakin lengkap hidangannya, semakin sedikit daya tahannya. Itu bisa memperlambat suhu. Anomali ini memungkinkan metode lain untuk mengontrol suhu PCB.

Pertimbangan integrasi pipa panas

Apa tujuan utama dari setiap pipa yang diberikan? Ini untuk mengatur aliran zat apa pun.

Hal ini juga berlaku saat mengatur suhu PCB secara mikro, karena cairan yang terlibat dalam produksi PCB dapat menyerap panas, menguap, lalu mengembun kembali menjadi cair.

Proses semacam ini memungkinkan Anda untuk terus bekerja dengan bahan dan komponen apa pun yang Anda perlukan untuk dikerjakan sementara pada saat yang sama mengelola mikro suhu yang terlibat secara otomatis.

Kesimpulan dan Ringkasan

Jika Anda memiliki perhatian yang tajam terhadap detail dan memiliki informasi yang baik, tidaklah sulit untuk memahami penyebab dan solusi seputar suhu PCB. Informasi tambahan juga dapat ditemukan di arsip artikel WellPCB.

Ada banyak hal yang harus dipelajari dalam hal pengaturan suhu PCB mikro, dan kunci untuk melakukan ini adalah bersabar dan konsisten. Menguasai seni mengelola suhu PCB membutuhkan waktu, dan panduan seperti ini dirancang untuk menghemat banyak hal.

WellPCB telah mengkhususkan diri dalam penyedia layanan PCB yang benar. Untungnya, ada berbagai bidang manufaktur PCB untuk beberapa waktu. Kami berkomitmen untuk menyediakan informasi bagi produsen PCB lain dan menyediakan bahan, komponen, dan layanan terbaik untuk keduanya.


Teknologi Industri

  1. Cara Menyolder Aluminium – Panduan Lengkap
  2. Cara Mematri Aluminium – Panduan Teknis
  3. Laminasi PCB Suhu Tinggi
  4. Panduan Pemilihan Bahan PCB
  5. Panduan untuk Pengaku PCB
  6. Panduan untuk Masalah CAF PCB
  7. Cara Mengaudit Pemasok PCB
  8. Panduan Teknik Pengardean PCB
  9. Panduan Metode Pengujian PCB
  10. Panduan untuk Jari Emas PCB