PCB 냉각 기술 의 해제: 첨단 열 솔루션 이 칩 을 과열 하지 않도록 하는 방법

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내용

• 주요 내용
• PCB 열 관리 의 결정적 인 역할
• 금속 코어 PCB: LED 열 분산의 최첨단 해결책
• 열 통: 빠른 열 전달 을 위한 소형 연화관
• 임베디드 구리 블록: 하이엔드 GPU PCB 냉각 마블
• PCB 열 용액의 비교 분석
• 실제 세계 응용 과 사례 연구
• PCB 열 분산 을 최적화 하는 팁
• FAQ

PCB 냉각 기술 의 해제: 첨단 열 솔루션 이 칩 을 과열 하지 않도록 하는 방법

현대 전자제품의 고위험 세계에서 과열은 부품 고장의 주요 원인으로 남아 있습니다. 인쇄 회로 보드 (PCB) 는 단순한 연결을 넘어 발전했습니다.현재 중요한 열 관리 플랫폼으로 사용되고 있습니다.금속 코어 기판에서 탑재된 구리 블록에 이르기까지, 첨단 냉각 기술은 PCB가 전력 소모 칩에서 열을 분산하는 방법에 혁명을 일으키고 있습니다.이 깊은 다이빙은 PCB 열 솔루션의 "검은 마법"과 장치 신뢰성에 미치는 영향을 탐구합니다..

주요 내용
1금속 코어 PCB (예: 알루미늄 기판) 는 LED 조명에서 우수하며 전통적인 FR-4 보드보다 300% 더 많은 열을 분산합니다.
2열 통로는 "미세한 굴뚝"으로 작용하며, 구리로 덮인 구멍을 통해 부품에서 열을 방울로 전달합니다.
3GPU PCB에 탑재된 구리 블록은 핫스팟 온도를 25~35°C로 줄여 게임 및 인공지능 하드웨어에 매우 중요합니다.

PCB 열 관리 의 결정적 인 역할
GPU 및 CPU와 같은 칩은 더 많은 전력을 소비하기 때문에 (200+ 와트까지 도달), PCB는 다음을 수행해야합니다.

1.효율적으로 열을 전달: 열 가열을 방지하기 위해 열 에너지를 구성 요소에서 멀리 이동.
2온도를 균일하게 분배한다. 용접 관절을 손상시키고 부품 수명을 줄일 수 있는 핫스팟을 피한다.
3컴팩트 디자인을 가능하게 합니다. 스마트폰과 웨어러블 기기에 필수적인 PCB 크기를 늘리지 않고 냉각을 통합합니다.

금속 코어 PCB: LED 열 분산의 최첨단 해결책
금속 기판 이 작동 하는 방법

1.건설: 금속 코어 PCB (MCPCB) 는 전통적인 FR-4를 알루미늄 또는 구리 기반으로 대체하며, 종종 열 다이 일렉트릭으로 층화됩니다.
2열 전달 메커니즘: 금속은 FR-4보다 열을 10~20배 더 빠르게 전달하여 LED가 낮은 온도에서 작동하고 더 오래 사용할 수 있습니다.

LED 조명 응용 프로그램

1고전력 LED: 자동차 전등 및 산업 조명에서 MCPCB는 접점 온도를 85 °C 이하로 유지함으로써 LED 효율을 유지합니다.
2히트 싱크 통합: 금속 기반은 내장 된 히트 싱크로 작용하여 부피가 큰 외부 냉각 부품의 필요성을 제거합니다.

열 통: 빠른 열 전달 을 위한 소형 연화관
열 통 의 설계 와 기능

1구조: 이들은 구리 또는 용접기로 채워진 접착 된 구멍으로, 뜨거운 구성 요소를 내부 지상 / 힘 평면으로 연결합니다.
2열 경로 최적화: 수직 열 채널을 생성함으로써 열 비아스는 추적만 하는 설계에 비해 40~60%의 열 저항을 줄인다.

최선 실행 방법

1.Via Density: 고전력 부품 (예: 전압 조절기) 아래로 열전도들을 묶어 "열전도 배열"을 형성한다.
2채식 재료: 은으로 채워진 페이스트 또는 전압 된 구리는 비아 내부의 열 전도성을 향상시킵니다.

임베디드 구리 블록: 하이엔드 GPU PCB 냉각 마블

왜 구리 블록 이 GPU 에 중요 합니까?

1열 확산: PCB 계층에 내장 된 거대한 구리 블록 (장 1mm까지) 은 300+ 와트를 생성하는 GPU 다이에 대한 열 확산자로 작용합니다.
2열 저항 감소: 동력 평면에 직접 결합하여 구리 블록은 열 저항을 15 °C/W에서 <5 °C/W로 낮추고 있습니다.

게임 하드웨어 의 디자인 혁신

1다층 통합: 고급 GPU PCB는 여러 층에 구리 블록을 쌓아 3차원 열 경로를 만듭니다.
2.단계 변경 재료: 일부 디자인은 게임 로드 피크 동안 일시적인 열 스파이크를 흡수하기 위해 구리 블록을 PCM로 코팅합니다.

PCB 열 용액의 비교 분석

실제 세계 응용 과 사례 연구

1.LED 거리 조명: 알루미늄 코어 PCB를 사용하는 도시 전역의 후기 리모프트는 LED 고장률을 80% 감소시켜 전구 수명을 3 년에서 10 년까지 연장했습니다.
2게임 GPU 성능: 주요 그래픽 카드 제조업체는 내장 된 구리 블록을 통합 한 후 12% 더 높은 클럭 속도와 15% 더 낮은 팬 노이즈를보고했습니다.

PCB 열 분산 을 최적화 하는 팁
1레이어 스택업 계획: 자연 열 경로를 만들기 위해 신호 계층에 인접한 전력 / 지상 평면을 배치하십시오.
2열 시뮬레이션 도구: ANSYS 또는 FloTHERM을 사용하여 열 흐름을 모델링하고 설계 초기에서 핫스팟 위험을 식별합니다.

FAQ
유연 한 PCB 에 열 통을 사용할 수 있습니까?
유연한 PCB는 열성 성능을 유지하기 위해 폴리마이드 같은 유연한 물질로 접착된 비아스를 사용합니다.

배열된 구리 블록은 얼마나 두께가 되어야 합니까?
일반적으로 전력 소모에 따라 0.5~1.5mm입니다. 고급 GPU는 극심한 열 부하에 2mm 블록을 사용할 수 있습니다.

알루미늄 코어 PCB는 고주파 애플리케이션에 적합합니까?
네, 하지만 열과 전기 성능을 균형을 맞추기 위해 낮은 Dk 열 다이전트릭 (Dk <3.0) 을 선택하십시오.

전자기기가 전력 밀도의 한계를 계속 밀어붙이기 때문에 PCB 열 관리는 후기 생각에서 중요한 설계 기둥으로 진화했습니다.그리고 구리 블록이 삽입되어 있습니다., 엔지니어들은 장기적인 신뢰성을 보장하면서 고성능 칩의 잠재력을 최대한 발휘할 수 있습니다.PCB 냉각의 미래는 이러한 기술을 인공지능에 의한 열 최적화와 통합하는 데 있습니다.