Насколько хуже отводит тепло полигон, закрытый маской? Опции

[rx3apf]

Да, ухудшает. Но совершенно незначительно. При малой плотности потока (особенно применительно к радиатору) - несущественно. В любом случае, тепловое сопротивление пленки лакокрасочного покрытия многократно меньше, чем воздуха той же толщины. А при том, что почти любое покрытие увеличивает степень черноты против голого металла - вполне очевидно, что прирост от лучистого теплообмена перекроет (причем многократно) ухудшение конвективного обмена.

[HardEgor]

Любая "одежда" металла, меньшей теплопроводности, чем сам металл - ухудшает теплоотвод, при прочих равных условиях...

Не существенно уменьшает.
Более существенный эффект даст нанесение маски сеткой, что должно увеличить турбулентность воздуха возле поверхности меди и улучшит конвективный съём тепла.

А при том, что почти любое покрытие увеличивает степень черноты против голого металла - вполне очевидно, что прирост от лучистого теплообмена перекроет (причем многократно) ухудшение конвективного обмена.

Не очень очевидно.
Лучше медь покрыть оловом - у него, насколько помню, лучше отдача в ИК, плюс не такая гладкая поверхность как у меди.

[@Ark]

Да, ухудшает. Но совершенно незначительно. При малой плотности потока (особенно применительно к радиатору) - несущественно. В любом случае, тепловое сопротивление пленки лакокрасочного покрытия многократно меньше, чем воздуха той же толщины. А при том, что почти любое покрытие увеличивает степень черноты против голого металла - вполне очевидно, что прирост от лучистого теплообмена перекроет (причем многократно) ухудшение конвективного обмена.

Тепловое сопротивление воздуха и толщина его слоя - роли практически не играет. Так как воздух (без конвекции) - почти идеальный теплоизолятор.
Греется и уносит тепло только очень тонкий приповерхностный слой воздуха, соприкасающийся с радиатором. Теплоотвод будет зависеть от площади поверхности, теплопроводности этой поверхности и скорости движения теплоносителя (воздуха). Излучение - не играет существенной роли в этом процессе.
Поэтому, в первую очередь, увеличивают площадь поверхности радиатора и делают интенсивный обдув. Это гораздо эффективнее, чем красить радиатор в абсолютно черный цвет. Всякие покрытия имеют смысл только в качестве защиты от коррозии...

[rx3apf]

Когда габариты критичны и можно применить принудительную циркуляцию - да, полированный металл ничуть не уступит зачерненному. В случае же чисто пассивного радиатора - картина меняется, причем очень существенно. Но мы отклоняемся от первоначального вопроса. Да, я согласен, что основную роль играет приповерхностный слой воздуха. Однако, если посчитать вклад лакокрасочного покрытия - в случае радиатора 100-мкм слой дает максимум десятые доли градуса. Несерьезно. Но в случае PCB плотность потока, вероятно, существенно больше. Насколько - исходных цифр все равно нет.

Лучше медь покрыть оловом - у него, насколько помню, лучше отдача в ИК

Ага. Аж в два раза - 0.05 против 0.02. Лучистый теплообмен - 0. Что так, что так.

[MapPoo]

А кондуктивный теплообмен с поверхности печатной платы, в случае когда она стоит горизонтально (а такого, как мне кажется, большинство, не рассматривая активное охлаждение), не будет минимальным?

[AlexandrY]

Не нашел теплопроводности маски. Думаю на обратной стороне платы под микросхемой с открытой площадкой GND на дне корпуса разместить такой же полигон, как площадка. С маской или без? Еще тепло по внутреннему слою пойдет и разнесется по всей плате.

Переходные закрытые маской только с одной стороны называются "mask pocket" и на это ругаются производители.

[Serge V Iz]

Теплопроводность полимеров примерно одинакова:
http://thermalinfo.ru/svojstva-materialov/...jstva-polimerov

Даже если исходить из худшего показателя 0.1Вт/метрградус, то через пленку 100мкм площадью 1см2 должно протекать 0.1Вт для градиента температуры в 1градус. Через это можно грубо, без учета кондуктивного отвода в объем платы предположить максимальное возможное ухудшение.

[halfdoom]

Не нашел теплопроводности маски. Думаю на обратной стороне платы под микросхемой с открытой площадкой GND на дне корпуса разместить такой же полигон, как площадка. С маской или без?

Теплопроводность маски примерно 0,3W/mK, однако излучательная способность меди, покрытой маской, выше, примерно на 4,5%. По этому поводу у кого-то была апнота, но сейчас не могу вспомнить у кого.

[ViKo]

Мнения учоных разделились.
Допустим, медь под маской излучает тепло бельше, чем медь без маски. Трудно поверить, особенно, если маска гладкая, как зеркало. Но еще есть теплопередача за счет конвекции воздуха. Кстати, ламинарный поток должен отбирать тепло лучше, я так думаю. Однако, плата лежит горизонтально, занимает весь весьма небольшой пластмассовый корпус. Перфорации в корпусе нет. Конвекция - никакая. Зато внутри он покрыт медью. В общем, вопрос, есть ли смысл задумываться о теплопередаче от микросхемы, если из корпуса тепло будет отдаваться по всей его поверхности. Похоже, всё внутри нагреется примерно одинаково.

P. S. Корпус черный, как антрацит.

[rx3apf]

Допустим, медь под маской излучает тепло бельше, чем медь без маски. Трудно поверить, особенно, если маска гладкая, как зеркало.

"Качество" зеркальности поверхности никаким боком. Для радиационного теплоотвода важна степень черноты поверхности (причем в определенном диапазоне, 8...10 мкм). Пример алюминиевый vs эмалированный чайник. Либо термос.

Конвекция - никакая. Зато внутри он покрыт медью.

Ну, совсем никакой конвекция быть не может, разве что в вакууме или невесомости. Что-то будет, но не особо эффективно. А вот радиационный теплообмен становится более актуальным (но не с полигона, а вообще со всей платы и компонентов на ней). Если, конечно, медное покрытие корпуса не будет отражать (такие покрытия обычно имеют достаточно высокую степень черноты).

В общем, вопрос, есть ли смысл задумываться о теплопередаче от микросхемы, если из корпуса тепло будет отдаваться по всей его поверхности.

А о какой мощности и габаритных размерах вообще идет речь ? Если достаточно большие величины - IMHO, имеет. Хоть силиконовую термопрокладку бы на корпус...

[ViKo]

А о какой мощности и габаритных размерах вообще идет речь ? Если достаточно большие величины - IMHO, имеет. Хоть силиконовую термопрокладку бы на корпус...

16 Вт, 180х150х35.
Что за прокладка?

[Tanya]

Кстати, ламинарный поток должен отбирать тепло лучше, я так думаю. Похоже, всё внутри нагреется примерно одинаково.

И первое и второе неверно.

[@Ark]

... плата лежит горизонтально, занимает весь весьма небольшой пластмассовый корпус. Перфорации в корпусе нет. Конвекция - никакая. Зато внутри он покрыт медью. В общем, вопрос, есть ли смысл задумываться о теплопередаче от микросхемы, если из корпуса тепло будет отдаваться по всей его поверхности. Похоже, всё внутри нагреется примерно одинаково.

А сколько тепла выделяет ваша м/c? Сколько все устройство? Надо бы оценки сделать, и сопоставить с габаритами корпуса...
По моему, опасаться стоит только локального перегрева в каких-то точках вашей конструкции. Но в ваших условиях - рассчитывать на конвекцию и излучение, я бы не стал. Лучше сделал бы непосредственный тепловой контакт наиболее "горячих точек" платы с металлизацией корпуса.

[AlexandrY]

Я тут провел эксперимент. У меня как раз микросхема с таким открытым от маски падом
Вот температура с открытым падом


Вот температура с падом закрытым черным скотчем.


А вот температура когда плату поставил вертикально


Измерялось с помощью FLIR ONE

[rx3apf]

Стекловолоконная основа, покрытая силиконовой теплопроводящей резиной. То, из чего делают прокладки под транзисторы, например. Бывает 0.5 и как минимум до 1 mm толщиной. Естественно, с увеличением толщины эффективность падает, лучше по минимуму. Теплопроводность, разумеется, много хуже, чем у металла, но хоть что-то.

16 Ватт - это весьма ощутимо, особенно если горизонтально и без вентиляции, надо подумать от теплоотводе. Внутренние пластинчатые радиаторы улучшат радиационную отдачу на корпус. В каких-то CD-драйвах, помню, видел решение теплоотвода - на микросхему (а на силовых там были термоплощадки сверху) полоска такой вот силиконовой прокладки, а в штампованном жестяном корпусе дополнительно небольшие углубления в зонах микросхем, чтобы надежно упирались в прокладки. Ну, в данном случае корпус принципиально другой, но передавать непосредственно на корпус через термоинтерфейс по-любому эффективнее радиационного вариант. Может быть, через промежуточную терморассеивающую пластину.