PCB熱設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)方法

(一)PCB熱設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)方法:熱電偶

　　熱電現(xiàn)象的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)然是利用熱電偶測(cè)量溫度。電子能量與散射之間的復(fù)雜關(guān)系，使得不同金屬的熱電勢(shì)彼此不同。既然熱電偶是這樣一種器件，它的兩個(gè)電極之間的熱電勢(shì)之差是熱電偶熱端和冷端之間溫差的指示，如果所有金屬和合金的熱電勢(shì)不一樣，就不可能使用熱電偶來(lái)測(cè)量溫度了。這一電勢(shì)差稱(chēng)為塞貝(Scebeek)效應(yīng)。一對(duì)不同材料的導(dǎo)體A與B，其一個(gè)接點(diǎn)維持在溫度T1，兩個(gè)自由端維持在一個(gè)較低的溫度To。接點(diǎn)和自由端均位于溫度均勻的區(qū)域中，而兩根導(dǎo)體都經(jīng)受同樣的溫度梯度。為了能夠測(cè)量自由端A和B之間的熱電勢(shì)差，一對(duì)同樣材料的導(dǎo)體C，在溫度to處分別與導(dǎo)體A與B相連，接到溫度為T(mén)1的檢測(cè)器。十分明顯，塞貝克效應(yīng)決不是連接點(diǎn)上的現(xiàn)象，而是與溫度梯度有關(guān)的現(xiàn)象。為了正確理解熱電偶的性能，這一點(diǎn)無(wú)論怎么強(qiáng)調(diào)也不過(guò)分。

　　熱電偶測(cè)溫的使用范圍非常廣泛，所遇到的問(wèn)題也是多種多樣。因此，本章只能涉及熱電偶測(cè)溫的若干重要方面。熱電偶仍然是許多工業(yè)中溫度測(cè)量的主要手段之一，尤其是在煉鋼和石油化學(xué)工業(yè)中更是如此。但是，隨著電子學(xué)的進(jìn)展，電阻溫度計(jì)在工業(yè)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛了，熱電偶已不再是惟一的最重要的工業(yè)溫度計(jì)了。

　　電阻溫度計(jì)和熱電偶相比(電阻測(cè)量和熱電勢(shì)測(cè)量相比)，其優(yōu)點(diǎn)在于兩種元件工作原理上的根本差別。電阻溫度計(jì)指示電阻元件所在區(qū)域的溫度，它與引線及沿著引線的溫度梯度無(wú)關(guān)。但是，熱電偶是通過(guò)測(cè)量冷端兩電極之間的電位差來(lái)測(cè)量冷端與熱端間的溫度差。對(duì)于一支理想的熱電偶，電位差只與兩端的溫度差有關(guān)。但是，對(duì)于一支實(shí)際熱電偶，在溫度梯度處電偶絲的某種不均勻性也會(huì)引起電位差的變化，這仍然是限制熱電偶準(zhǔn)確度的一個(gè)因素。

　　七種國(guó)際采用的熱電偶，即所謂“標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶”，列舉在表5-3中。表5-3中還列舉了每一電極的名義成分、每種合金的通用商品名稱(chēng)以及熱電偶的字母代號(hào)。這些字母代號(hào)最初由美國(guó)儀器學(xué)會(huì)(InstrumentSocietyofAmerican)所引入，但是現(xiàn)在已為全世界所廣泛采用。這些字母代號(hào)可以作為各種類(lèi)型。

　　(二)PCB熱設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)方法:溫升測(cè)試

　　對(duì)于熱設(shè)計(jì)，我們必須在后續(xù)的工作中來(lái)實(shí)際驗(yàn)證，以確定各芯片的工作溫度都在正常范圍以?xún)?nèi)。

　　一般都是選取發(fā)熱量比較大的芯片和元器件來(lái)測(cè)試它的最大負(fù)荷的工作溫度，也就是看長(zhǎng)時(shí)間滿載時(shí)的工作溫度狀況。在測(cè)試前由設(shè)計(jì)人員確定發(fā)熱量大的芯片和元器件，另外對(duì)于芯片的最高溫度點(diǎn)同樣要求提供(最高溫度點(diǎn)可以用紅外線熱成相儀來(lái)確定，如圖5-4所示為一紅外線熱成相圖)。

　　溫度測(cè)量使用熱偶線，線長(zhǎng)一般是選2m左右，把線頭的連接點(diǎn)放置于所要測(cè)量點(diǎn)的位置，并用膠帶固定(膠帶必須是耐高溫且高黏性的，以確保高溫不脫離和溫度測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性)。同時(shí)，要注意線不能折，否則會(huì)影響測(cè)試精度。