業界最新

小型化、マイクロシステム技術、ナノテクノロジー

at0417技術記事

電子部品の寿命は、わずか数℃の動作温度の上昇によって大幅に低減することができます。 加えて、放熱は、回路基板が特定の用途に封入されていることにより、湿気やほこりから効果的に保護するためにより困難にされる。 ヒートパイプを組み込み、使用する + S AT 大幅な熱除去を改善します。



プリント回路基板の最新の熱管理は、基本的に、厚い銅層、めっきスルーホール、レーザー穴あけされた銅充填ビア、さらには銅インレイなどの設計手段によりプリント回路基板に銅を追加することで実現されます。 これらの方法は、優れた熱放散を提供できますが、さまざまな理由でいくつかの欠点もあります。特に、熱を放散する厚い銅層の場合、プリント回路基板の製造は、重いものを扱うための新しい機器のために、より高価で困難になります、厚い銅板が必要です。

体重を減らす

さらに、高密度パッケージでは、プリント回路基板の回路に非常に狭い銅配線が必要です。 厚い銅層をエッチングする必要がある場合、これはそれほど簡単ではありません。 航空宇宙用途では、質量も重要な役割を果たしており、電気自動車などの現代の自動車でもますます重要になっています。 さらに、冷却に使用される大量の銅は非常に高価になる可能性があります。 軽量で、銅よりも優れた熱伝導性を備え、サイズが小さいためPCBに適した、最新の小型ヒートパイプなどの熱管理の概念は、今日のハイエンドアプリケーションの熱管理の課題を解決できます。

ヒートパイプは、質量が比較的少なく優れた熱伝達能力を備えているため、プリント基板全体に非常に効果的に熱を伝導できます。 最新のヒートパイプは非常に小さいため、PCBデザインに統合できます。 それらの厚さは、約400μmから2 mmの範囲です。 このメーカーは、同社独自の組み込みコンポーネントのノウハウと2.5Dテクノロジーを使用して、ミニヒートパイプをプリント回路基板に接続しています。

新しい設計オプション

PCBでヒートパイプを直接使用することにより、外部冷却、放熱、放熱などの新しい設計オプションが可能になります。 たとえば、熱放散は、トランジスタなどの発熱部品のすぐ近くで、センサーやMEMSなどの温度に敏感な部品を使用する機会を提供します。 さらに、ヒートパイプ(HP-PCB)が組み込まれたプリント回路基板の改善された冷却特性により、デバイスはより低い温度で動作し、ほとんどの電子アプリケーションで効率、寿命、およびエネルギーを節約できます。

埋め込まれたまたは挿入されたヒートパイプは、銅などの従来の熱伝導体よりも効果的に、PCBの熱をより長い距離にわたって放散できる受動部品です。 熱放散のメカニズムは、相転移(液体から気体状態へ)および質量の輸送に基づいています。

ヒートパイプの仕組み

ヒートパイプは、両端がしっかりと密閉されたチューブ構造で、非常に低い圧力がかかる液体が含まれています。 通常、チューブは銅製で、液体として水が使用されます。 チューブの一端が加熱されると、水は液体から気相に変化します-より簡単には、蒸発します。 関連する圧力の増加により、蒸気はパイプのコールドエンドに流れます。 そこで、水蒸気はエネルギーを放出し、再び液体になります。 毛管力により、液体の水がチューブの加熱された端に戻されます。 この動的なプロセスは連続的に繰り返され、適切な寸法の銅片の場合の数百倍から数千倍の熱放散をもたらします。 ヒートパイプは中空であるため、銅棒よりもはるかに軽いという利点があります。

提示されたコンセプトでは、すぐに使用できるミニヒートパイプがPCB本体に接続されており、完全な熱管理モジュールを実現しています。 ヒートパイプが埋め込まれ、挿入されたいくつかのプリント基板のデモサンプルが作成されました。 小型ヒートパイプを回路基板に接続するために、さまざまな方法が使用されました。 すべての実験で、HP-PCBコンセプトは、現在使用されている方法と比較して、システムの全体的な温度挙動を改善するのに役立ちました。 この技術は、より優れた熱放散または放散が必要な電子機器のほぼすべてのアプリケーションの熱管理概念と考えられています。 適用可能な領域は、特に質量とスペースの要件に関して制限がある場合です。 例には、航空宇宙、自動車、および最新のサーバーアプリケーションが含まれます。

パートナー募集

AT + Sの研究開発部門は、将来の製品の熱管理に特別な要件があり、初めてのユーザーとしてHP PCBテクノロジーをテストする準備ができているパートナーを探しています。 同社のビジョンは、高度なPCBは、将来のアプリケーションの技術的課題の不可欠な部分として、改善された熱管理、組み込みコンポーネント、高周波、ハイブリッド材料などの高度な機能を提供する必要があるということです。
メーカーの別の寄与 コンタクト

このウェブサイトは、