1 / 69

Особенности проектирования печатных плат на металлическом основании

Особенности проектирования печатных плат на металлическом основании . Муравьёв Ю.В. Возникновение температурного поля. Только 5-10% потребляемой электронными устройствами мощности превращается в мощность полезных сигналов

leala
Download Presentation

Особенности проектирования печатных плат на металлическом основании

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Особенности проектирования печатных плат на металлическом основании Муравьёв Ю.В.

  2. Возникновение температурного поля • Только 5-10% потребляемой электронными устройствами мощности превращается в мощность полезных сигналов • Остальные 90-95% потребляемой мощности рассеиваются в виде тепловой энергии, что приводит к возникновению температурного поля

  3. Решение задач теплового проектирования методом иерархического моделирования 5 уровней иерархического моделирования

  4. Пятый уровень Моделирование температурно-влажностного режима помещения, в котором будет устанавливаться и эксплуатироваться проектируемое электронное изделие

  5. Четвертый уровень Моделирование и расчет поля температуры и влажности воздушной среды внутри каждой стойки проектируемого электронного устройства

  6. Третий уровень Моделирование и расчет поля температуры, скорости движения и влажности воздушной среды, протекающей внутри панелей проектируемогоэлектронного устройства

  7. Второй уровень Моделирование теплового режима каждого электронного модуля в панели: температурное поле печатной платы с установленными на ней электронными компонентами, температура корпусов электронных компонентов

  8. Первый уровень Моделирование температуры на кристалле электронного компонента

  9. Влияние температуры на кристаллах ИС на эксплуатационные характеристики электронного изделия • Надежность • Работоспособность • Помехоустойчивость • Быстродействие

  10. Печатные платы –второй уровень иерархического моделирования

  11. Пример теплового расчета • Рассеиваемая мощность на светодиоде: PD = VF * IF Где IF = Прямой токVF = Прямое напряжение

  12. Тепловой расчет • тепловое сопротивление между p-n переходом и окружающей средой θJa θJa= ( TJ – TA )/PD Где TJ - рекомендуемая  температура p-n перехода TA - температура окружающей среды

  13. Тепловой расчет • Тепловое сопротивление светодиода θJB θJB = θJc + θcb Где θJc – тепловое сопротивление между p-n переходом и корпусом θcb – тепловое сопротивление(припоя, пасты) между корпусом и печатной платой

  14. Тепловой расчет • Тепловое сопротивлениепечатной платы θBA θBA = θJa – θJB Где θJa – тепловое сопротивление между p-n переходом и окружающей средой θJB – Тепловое сопротивление светодиода

  15. Расчет минимальной ширины проводника

  16. Ширина проводника в зависимости от толщины фольги для материала FR4 (ΔT - 10°C)

  17. Ширина проводника в зависимости от толщины фольги для материала T111 (ΔT - 10°C)

  18. FR4 и платы на алюминиевом основании (ΔT - 10°C)

  19. Конструкции печатных плат

  20. T-pregс медной фольгой на обеих сторонах

  21. Платы на металлическом основании • Однослойные печатные платы • Двухслойные и многослойные печатные платы

  22. Базовый материал

  23. Используемые электронные компоненты • SMT – элементы ДА • DIP – элементы НЕТ

  24. Образцы печатных плат на металлическом основании

  25. Образцы печатных плат на металлическом основании

  26. Двухслойная печатная плата с металлическим ядром

  27. МПП с металлическим основанием

  28. МПП с металлическим основанием

  29. Используемые электронные компоненты • SMT – элементы ДА • DIP – элементы ДА

  30. Образец многослойной печатной платы с алюминиевым основанием

  31. Образец многослойной печатной платы с алюминиевым основанием

  32. Краткий обзор материалов, используемых на нашем производстве

  33. Базовый материал

  34. Медная фольга(однослойные платы) • 35 мкм • 70 мкм • 105 мкм • 140 мкм

  35. Металлическое основание • Алюминий • Медь • Сталь

  36. Алюминий - Медь - 150W/MK 400W/MK Теплопроводность

  37. Срочное производство 1.5 мм Серийное производство 1.0 мм 1.5 мм 2.0 мм Толщина базового материала

  38. Варианты теплопроводящего диэлектрика, использующегося на нашем производстве

  39. Изоляционный слой Препрег на основе стекловолокна • RUIKAI IMS-03 • 75 мкм • 1.42°C/W

  40. Изоляционный слой • Теплопроводящие материалы из полимеров на основании керамики • RUIKAI;BERGQUIST;TOTKING • От 75 мкм до 150 мкм • От 0.45°C/W до 1.0°C/W

  41. Изоляционный слой • BERGQUIST • От 0.45°C/W до 0.7°C/W

  42. Изоляционный слой • TOTKING - T111 • 100 мкм • 0.7°C/W

  43. Напряжение пробоя • TOTKING - 2.5KV • RUIKAI - от 4.0KV до 8.0KV • BERGQUIST - до 11KV

  44. Структура платы

  45. Медная фольга(двухслойные и многослойные печатные платы) • 18 мкм • 35 мкм • 70 мкм • 105 мкм • 140 мкм

  46. Металлическое основание • Алюминий • Медь • Сталь

  47. Изоляционный слой • ARLON ML99 • ARLON ML92 • ARLON 49N

  48. Сравнение теплопроводности материалов • FR4 0.25-0.35 W/MK • ARLON 99ML 1.1 W/MK • ARLON 92ML 2.0 W/MK • ARLON 49N 0.25 W/MK

  49. Маскирующее покрытие Двухкомпозитная жидкая паяльная маска • Белая • Черная • Зеленая • Синяя • Красная

  50. Позиционные обозначения(шелкография) • Белый • Черный • Желтый • Зеленый (срочное производство)

More Related