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如何设计带有热缓冲垫的电路板?

我曾经读到年轻的Eddie Rickenbacker被他的老同事恶作剧,当他们派他去找一个不存在的工具时。后来,里肯巴克将成为1900年代的赛车手,一名汽车企业,第一次世界大战中的美国航空企业,政府顾问,最终成为东方航空企业的负责人。然而,作为该汽车商店的初级学徒,他必须像大家其他人一样学习他的交易基础常识。他通过提出很多问题来做到这一点。

如果你刚刚开始PCB热释放之旅,你可能也会遇到很多问题。这是一件好事,所以继续问。我发现有一些问题,新设计师不愿意问。这通常是因为这些问题看起来很基本,以至于他们觉得这是他们应该已经知道的事情。其中一个主题是PCB散热垫。

什么是散热垫,为什么需要它们?我应该什么时候使用它们?我该如何创建它们?如果您正在学习如何设计电路板,这些是您脑海中的一些问题,请继续阅读。我将尽力为您提供有关此主题的概述,以帮助您入门。别担心,我不打算让你找出像Rickenbacker的同事那样的左手猴子扳手。

如何设计带有热缓冲垫的电路板?

热释放和加热垫是必要的。

什么是防热垫?

< p>多层板通常具有内部电源和接地层。这些内部平面通常在CAD系统中创建为负平面。负面是最终由电路板制造商制造的相反图像。负平面上的图像表示没有金属,它们用于在不连接到平面的孔周围创建间隙。热释放垫用于将孔连接到平面,但它使用辐条和空隙来限制连接的金属区域。这对于在电路板上焊接通孔很重要。

当通孔部分的引线直接连接到没有散热垫的内部电源或接地平面时,金属平面可以充当焊接过程中的散热片。平面中的大面积金属会导致热量消散,并且在焊料回流之前需要更长的时间。由于部分引线部分需要比其他部分更长时间焊接,因此可能难以使所有引线正确焊接。这可能会导致焊点不良,最终可能导致间断接触或开路连接。

为了抵消这些影响,在负平面上使用热释放垫组件。散热垫在孔周围形成小金属空隙,以便通过小金属辐条进行连接。由于连接仅限于小辐条,因此与飞机其余部分的热接触较少。这允许通孔部分的电源或接地引线以与部件的其他引线相同的速率加热和焊接。

如何设计带有热缓冲垫的电路板?

使用负面平面不一定是负面体验

在设计电路板时何时应使用散热垫?

当通孔部件的引线连接到负平面时,应使用散热垫。散热垫中辐条的数量和宽度应基于该引脚的功率要求。例如,需要40密耳走线连接到平面的电源引脚需要一个带有4个10密耳宽辐条的散热垫。

经常出现的另一个问题是PCB通孔是否需要散热垫。请记住,热释放垫的目的是抵消通孔焊接到内部平面的散热行为。由于通孔没有焊接到焊头,因此通常不需要热性能缓冲垫,并且可以与平面牢固连接。

我如何创建一个散热垫?

早期的CAD系统曾要求手动构造散热垫。在我的职业生涯中,我使用弧形,线条和多边形来构建数千个减压垫。虽然目前许多CAD系统仍然可以使用此选项,但除非PCB设计需要自定义热释放图案,否则通常不会使用此选项。

大多数现代CAD系统中的散热垫均由规则创建。提供一个菜单,允许您指定打击垫的形状(圆形或方形),打击垫的旋转,轮辐的数量和轮辐的宽度。然后,可以将这些规则应用于特定的引脚,层,网或网类。您通常还可以为各种情况设置多个规则,例如不同的网络类,然后为这些规则设置优先级。

除了您可能有的热浮雕还有很多原本想象的。大家这里只先容了基础常识,但它应该给你一个很好的起点。了解CAD工具如何使用散热垫是确保您获得成功的关键。

PCB设计App,如AltiumDesigner?,为您的创建和使用提供了广泛的基于规则的功能防热垫。此外,Altium新的和增强的设计环境将帮助您成功完成下一个表面贴装PCB设计的各个方面。

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