다층 PCB 의 열 관리: 부하 하 에서 보드 를 시원 하게 유지 하라
열 관리는 다층 PCB 설계에서 가장 중요하면서도 가장 흔히 과소평가되는 과제 중 하나입니다. 전자 시스템이 더욱 강력해지고 더 작은 인클로저에 패키징됨에 따라 PCB의 열 밀도는 계속해서 증가합니다. 유럽의 산업 구매자의 경우 현장에서 안정적으로 작동할 보드를 지정하려면 다층 PCB의 열 특성을 이해하는 것이 필수적입니다.
PCB의 열은 주로 보드 표면에 장착된 능동 부품의 전력 손실, 구리 트레이스 및 평면의 I-squared-R 손실, 고주파수에서 기판 재료의 유전 손실이라는 세 가지 소스에서 발생합니다. 대부분의 애플리케이션에서 지배적인 소스는 프로세서, 전력 MOSFET, 모터 드라이버, RF 전력 증폭기 등의 활성 부품입니다. PCB는 이러한 구성 요소에서 열을 전도하여 주변 환경으로 방출하는 열 경로를 제공해야 합니다.
열 관리에서 다층 PCB의 주요 기능 중 하나는 구리 평면을 열 분산기로 사용하는 것입니다. 단단한 구리 평면, 특히 다층 보드의 접지 평면은 상대적으로 높은 열 전도성을 갖습니다. 써멀 비아를 통해 뜨거운 부품의 열 패드에 연결하면 이러한 평면이 열을 더 넓은 영역으로 분산시켜 부품의 최고 온도를 낮춥니다. 이를 열확산 효과라고도 합니다.
다층 PCB를 위해 잘 설계된 열 전략에는 구성 요소 패드 주변의 열 완화 패턴, 평면 레이어의 충분한 구리 무게(35미크론 이상), 고전력 구성 요소 열 패드 바로 아래에 위치한 열 비아가 포함됩니다.
PCB 기판 재료의 열전도율은 일반적으로 구리의 열전도율보다 훨씬 낮습니다. 표준 FR-4는 약 400W/mK의 구리와 비교하여 약 0.3W/mK의 열 전도성을 갖습니다. 이는 기판이 구리 평면에 대해 단열재 역할을 한다는 것을 의미하며, 이것이 바로 열 비아와 구리 평면이 다층 PCB에서 열을 관리하기 위한 기본 도구인 이유입니다.
고전력 LED 드라이버, 모터 컨트롤러, RF 전력 증폭기와 같이 열 부하가 매우 높은 애플리케이션의 경우 알루미늄 또는 구리 기판이 포함된 금속 코어 PCB(MCPCB)가 사용되는 경우가 있습니다. 이는 보드 기판을 통해 훨씬 더 높은 열 전도성을 제공하여 보다 효과적인 열 방출을 가능하게 합니다.
열적으로 까다로운 응용 분야를 위해 다층 PCB를 지정하는 유럽 구매자는 사양을 마무리하기 전에 PCB 공급업체와 열 요구 사항을 논의해야 합니다. 검증해야 할 주요 매개변수에는 보드 구성의 정격 열 저항, 최대 작동 온도, 공급업체가 유사한 열 설계를 갖춘 생산 보드에서 제공할 수 있는 열 테스트 데이터가 포함됩니다.
결론:올바른 다층 PCB 공급업체를 선택하려면 제조 능력, 품질 인증, 프로토타입에서 대량 생산까지 확장할 수 있는 능력을 평가해야 합니다. Dongguan Xingqiang Circuit Board Technology Co., Ltd.는 1995년부터 글로벌 PCB 시장에 서비스를 제공해 왔으며 205,000m2에 달하는 두 개의 생산 기지와 200,000m2의 월 생산 능력을 갖추고 있습니다. 제품은 ISO, CE 및 ROHS 표준 인증을 받았습니다.
