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Elektronikkühlung in Leiterplatten-Design und -Fertigung

:	Johannes Adam, Wolf-Dieter Schmidt
:	Elektronikkühlung in Leiterplatten-Design und -Fertigung
:	Vogel Communications Group GmbH& Co. KG
:	9783834362810
:	1
:	CHF 37.90
:

:	Elektronik, Elektrotechnik, Nachrichtentechnik
:	German

:	262
:	Wasserzeichen/DRM
:	PC/MAC/eReader/Tablet
:	PDF

Für das thermisch richtige Design einer Leiterplattenbaugruppe gibt es kein Patentrezept. Fast jede Kühlungsaufgabe ist aufgrund der individuellen Gegebenheiten und spezifischen Anforderungen einzigartig. Das Fachbuch Elektronikkühlung zeigt für diese komplexe Herausforderung sowohl die theoretischen Grundlagen der Elektronikkühlung als auch den Weg zu praktischen Lösungsansätzen auf. Die Leserinnen und Leser erhalten mit der Medienkombination aus Buch plus E-Book das Know-how, eigene Projekte unter Berücksichtigung eines effizienten Wärmemanagements zu planen. Zudem lernen sie, Designkonzepte und Konstruktionen zur Elektronikkühlung kritisch zu hinterfragen und objektiv zu bewerten. Aus dem Inhalt:• Grundlagen zu Temperatur und Wärme• Wärmetransport durch Wärmeleitung• Die Leiterplatte als Kühlkörper und Wärmeübertrager• Wärmewiderstände von Bauteilen• Strombelastbarkeit von Leiterbahnen• Strom- und Temperatursimulation mit Layout• Kühlungshardware• Materialeigenschaften, Bauteile, Verbindungstechnik• Schäden durch Wärmeeinwirkung• Praxistipps zur einfachen Baugruppenanalyse• Layout und Konstruktion

	Titel	3
	Copyright / Impressum	4
	Vorwort	5
	Inhaltsverzeichnis	7
	1 Einleitung	11
	2 Temperatur und Wärme	13
	2.1 Physikalische Grundbegriffe	13
	2.2 Arten der Wärmeübertragung	14
	2.3 Elektrisches und thermisches Strömungsfeld	15
	3 Von Watt zu Celsius	17
	3.1 Wärmeübergangskoeffizient	17
	3.2 Wärmewiderstand	20
	4 Wärmeabgabe durch Konvektion und Strahlung	25
	4.1 Konvektion	25
	4.2 Korrelationen	28
	4.3 Wärmestrahlung	31
	4.4 Konvektion plus Strahlung	35
	5 Wärmetransport durch Wärmeleitung	39
	5.1 Wärmeleitung im Stab	39
	5.2 Wärmewiderstand der Wärmeleitung	40
	5.3 Spezifischer Wärmewiderstand	41
	5.4 Widerstandschaltungen	41
	5.5 Temperaturprofil	44
	5.6 Randbedingungen	45
	5.7 Thermischer Einfluss des Lötstopplacks	46
	6 Die Leiterplatte als Kühlkörper	49
	6.1 Konvektion und Wärmeleitung im Stab	49
	6.2 Die orthotrope Leiterplatte I	50
	6.3 Wärmespreizung eindimensional	52
	7 Die Leiterplatte als komplexer Wärmeübertrager	63
	7.1 Beispiele verschiedener Leiterplatten-Layouts	63
	7.2 Orthotrope Wärmeleitfähigkeit II	70
	8 Verbesserung der Baugruppenkühlung	73
	8.1 IMS-Leiterplatten	73
	8.2 Thermovias	73
	8.3 Beispiel IWR6843	79
	9 Wärmewiderstände von Bauteilen	81
	9.1 ?-Junction-Ambient	81
	9.2 Messung von ?JA nach dem Standard JESD-51	82
	10 Strombelastbarkeit von Leiterbahnen	85
	10.1 Strom, Leistung und elektrischer Widerstand	85
	10.2 Die Richtlinie IPC-2221	88
	10.3 Die Richtlinie IPC-2152	92
	10.4 Charts aus numerischen Simulationen	93
	11 Strom- und Temperatursimulation mit Layout	97
	11.1 Wärmespreizung um die Leiterbahn	97
	11.2 Lageneinfluss	98
	11.3 Eckenströmung	99
	11.4 Hochstrom Cu-Profile	100
	11.5 Stromtragfähigkeit von Vias	102
	12 Temperatur und Zeit	105
	12.1 Aufheizkurve	105
	12.2 Abkühlkurve	107
	12.3 Transiente Stromheizung in analytischer Näherung	107
	12.4 Transiente Stromheizung, numerische Simulation	111
	12.5 Thermische Impedanz	112
	13 Kühlungshardware	117
	13.1 Gehäuse	117
	13.2 Kühlkörper	122
	13.3 Lüfter	129
	14 Elektronik und Wärme	137
	15 Materialeigenschaften	141
	15.1 Metalle und Isolationsmaterialien	141
	15.2 Leiterplattenmaterial	144
	16 Bauteile	151
	16.1 Wärmeabfuhr aus Bauteilen	151
	16.2 Halbleiter	152
	16.3 Bauteildaten und Temperatureinflüsse	160
	16.4 Verlustleistungsangaben	161
	17 Verbindungstechnik	165
	17.1 Leitklebetechnik	165
	17.2 Schweißtechnik	165
	17.3 Einpresstechnik	166
	17.4 Löttechnik	167
	18 Schäden durch Wärmeeinwirkung	171
	18.1 Leiterplattenmaterial	172
	18.2 Lötstellen	176
	18.3 Bauteile	179
	19 Praxistipps zur einfachen Baugruppenanalyse	187
	20 Leiterplatte – Schaltungsträger und Wärmeleiter	189
	20.1 Funktion	189
	20.2 Kostenaspekte	190
	20.3 Durchkontaktierungen	191
	21 Layout und Konstruktion – Hinweise undErfahrungen	209
	21.1 Wärmeableitung	209
	21.2 Konstruktionsbeispiele	220
	21.3 Spezialfälle	234
	Anhänge	239
	Literaturverzeichnis	245
	Stichwortverzeichnis	255
	Schlusswort	237