PCB 열 설계 프로세스 초기에 열 문제 해결

설계자들은 일반적으로 상세 설계 단계에서 PPA(전력, 성능, 면적)의 균형을 조정하여 PCB의 성능을 결정하며 이 단계에서 열 관련 문제가 발생하기도 합니다. PCB 설계의 열 관련 문제는 주로 컴포넌트 선택과 레이아웃 단계에서 고착됩니다. 이 시점이 지나면 컴포넌트가 작동할 때 과열된다 해도 보수만 가능하고 근본적으로는 해결할 수 없습니다.

제품의 열 무결성은 주로 메카니컬 엔지니어가 담당합니다. 메카니컬 엔지니어는 가급적 설계 프로세스 초기에 선택 사항이 열에 미치는 영향을 고려할 수 있도록 전자 엔지니어에게 최대한 많은 피드백을 제공해야 합니다.

본 백서에서 PCB 열 설계를 간소화하는 10가지 팁을 알아보십시오.

열 설계 단계에서 PCB 성능 최대화

설계자들이 초기에 협업을 시작하면 열 설계 단계에서 PCB 성능을 최적화할 수 있습니다. 메카니컬 엔지니어는 패키지 선택 및 최적의 컴포넌트 배치를 지원하여 냉각에 시스템 공기 흐름을 활용할 수 있습니다. 패키지 선택 및 배치는 주로 비용으로 결정되지만, 온도와 냉각 역시 성능과 전체 비용에 영향을 미칩니다.

PCB 열 설계 시 고려해야 하는 주요 항목

PCB 열 설계 시 그 설계에 열 관련 문제가 없는지 판단하는 주요 기준은 컴포넌트 온도입니다. 일부 IC(집적 회로)는 한 가지 이상의 패키지 스타일로 제공되고, 패키지 스타일에 따라 열 성능이 다를 수 있습니다. 설계 팀과 긴밀하게 협력하면서 이와 관련된 정보를 받을 수 있다면 패키지 선택 시 열 성능을 고려하게 될 가능성이 높습니다. 엔지니어들은 후보로 선정된 여러 컴포넌트의 열 성능 비교를 위해 가장 적절한 열 측정 지표도 공유할 수 있습니다.

PCB 열 설계를 설계 흐름의 초기 단계로 이동

공동 설계를 활용하여 PCB 열 설계 관련 사항을 설계 흐름의 초기 단계에서 고려하십시오. 설계 팀은 기계적 관점의 열 설계와 전기적 관점의 열 설계를 병행할 수 있습니다. 이러한 접근 방식을 통해 단일 흐름 대비 설계 시간을 단축하고 결과물의 품질을 향상할 수 있습니다.

PCB 설계팀에 열 시뮬레이션 피드백 제공

프로세스 초기에 열 시뮬레이션 피드백을 PCB 설계팀에 제공하면 열 설계의 품질을 크게 향상할 수 있습니다. 초기 단계에는 주요 시뮬레이션 결과가 개략적이기는 하지만, 보드 전체의 공기 흐름 분포와 그 결과로 나타나는 보드 온도를 알 수 있으면 매우 유용합니다. 이를 통해 이용 가능한 냉각 공기와 컴포넌트 온도에 미치는 영향을 고려하여 문제를 해결할 수 있습니다.