פריצת PCB תרמי לעיצוב מתחמם וכבד

PCB under Thermal Imager

הודות לעלייה האחרונה של שירותי ייצור מעגלים במחירים סבירים, אנשים רבים שקוראים את Hackaday לומדים כעת את אומנות עיצוב המעגלים.לאלו מכם שעדיין מייצרים את המקבילה של "Hello World" של FR4, כל העקבות מגיעים לאן שהם אמורים להיות, וזה מספיק.אבל בסופו של דבר, העיצובים שלך יהפכו שאפתניים יותר, ועם המורכבות הנוספת הזו יבואו באופן טבעי שיקולי עיצוב חדשים.למשל, איך למנוע מה-PCB לשרוף את עצמו ביישומי זרם גבוה?

זו בדיוק השאלה שמייק ג'ופי רצה לעזור לענות כשהיא אירח את ה-Hack Chat בשבוע שעבר.זה נושא שהוא לוקח כל כך ברצינות שהוא הקים חברה בשם Thermal Management LLC המוקדשת לעזור למהנדסים בתכנון תרמי של PCB.הוא גם עמד בראש הפיתוח של IPC-2152, תקן להתאמה נכונה של עקבות מעגלים על סמך כמות הזרם שהלוח צריך לשאת.זה לא התקן הראשון שמתייחס לנושא, אבל הוא ללא ספק המודרני והמקיף ביותר.

עבור מעצבים רבים, מקובל שהם מתייחסים במקרים מסוימים לנתונים החל משנות החמישים, פשוט מתוך זהירות כדי להגביר את עקבותיהם.לעתים קרובות זה מבוסס על מושגים שמייק אומר שהמחקר שלו מצא לא מדויק, כמו הנחה שהעקבות הפנימיים של PCB נוטים להיות חמים יותר מהעקבות החיצוניים.התקן החדש נועד לעזור למעצבים להימנע מהמלכודות הפוטנציאליות הללו, אם כי הוא מציין שזה עדיין הדמיה לא מושלמת של העולם האמיתי;יש לקחת בחשבון נתונים נוספים כגון תצורת הרכבה כדי להבין טוב יותר את המאפיינים התרמיים של הלוח.

אפילו עם נושא כל כך מורכב, יש כמה עצות ישימות באופן רחב שכדאי לזכור.למצעים יש תמיד ביצועים תרמיים גרועים בהשוואה לנחושת, כך ששימוש במטוסי נחושת פנימיים יכול לעזור בהובלת חום דרך הלוח, אמר מייק.כאשר עוסקים בחלקי SMD שיוצרים חום רב, ניתן להשתמש בחיבורים גדולים מצופים נחושת ליצירת נתיבים תרמיים מקבילים.

לקראת סוף הצ'אט, לתומס שדאק הייתה מחשבה מעניינת: מכיוון שההתנגדות של עקבות עולה עם הטמפרטורה, האם ניתן להשתמש בזה כדי לקבוע את הטמפרטורה של עקבות PCB פנימיים שקשה למדידה אחרת?מייק אומר שהקונספט נכון, אבל אם אתה רוצה לקבל קריאות מדויקות, אתה צריך לדעת את ההתנגדות הנומינלית של העקיבה שאתה מכייל.משהו שכדאי לזכור בהמשך, במיוחד אם אין לך מצלמה תרמית המאפשרת לך להציץ לתוך השכבות הפנימיות של ה-PCB שלך.

בעוד שצ'אטים של האקרים הם בדרך כלל לא פורמליים, הפעם שמנו לב לכמה בעיות נוקבות למדי.יש אנשים שיש להם בעיות מאוד ספציפיות וצריכים קצת עזרה.זה יכול להיות קשה לפתור את כל הניואנסים של נושאים מורכבים בצ'אט ציבורי, כך שבמקרים מסוימים, אנחנו יודעים שמייק מתחבר ישירות למשתתפים כדי שיוכל לדון איתם בבעיות אחד על אחד.

אמנם לא תמיד נוכל להבטיח שתקבל שירות מותאם אישית כזה, אבל אנחנו חושבים שזה עדות להזדמנויות הרשת הייחודיות הזמינות למי שמשתתף ב-Hack Chat ומודים למייק על שעבר את המייל הנוסף כדי לוודא שכולם עונים על הכי טוב שהוא יכול לבעיה.

Hack Chat הוא מפגש צ'אט שבועי מקוון המתארח על ידי מומחים מובילים מכל פינות תחום הפריצה לחומרה.זוהי דרך מהנה ובלתי רשמית ליצור קשר עם האקרים, אבל אם אינך מצליח להגיע, פוסטים ותמלילים סקירה אלה שפורסמו ב-Hackaday.io מבטיחים שלא תפספס.

אז הפיזיקה של שנות החמישים עדיין חלה, אבל אם אתה משתמש בהרבה שכבות, ומחדיר הרבה נחושת ביניהן, השכבות הפנימיות אולי לא יהיו יותר מבודדות.


זמן פרסום: 22 באפריל 2022