PCB電路闆散熱技巧-沈陽華博科(kē)技有限公司

電子(zǐ)設備工(gōng)作時(shí)産生的好子熱量，使設備内部溫度迅速上升，若不(bù)及時(shí)将在音該熱量散發，設備會(huì)持續升溫，器(qì)件就會(huì男紅)因過熱失效，電子(zǐ)設備的可靠性将下兵長降。因此，對電路闆進行散熱處理十分重要。
一(yī)、印制電路闆溫升因素分析
引起印制闆溫升的直接原因是由于電路功耗器(qì)件女他的存在，電子(zǐ)器(qì)件均不(bù)同程度自新地存在功耗，發熱強度随功耗的大(dà)小(xiǎo)變化。
印制闆中溫升的2種現象：
（1）局部溫升或大(dà)面積溫升；
（2）短(duǎn)時(shí)溫升或長(cháng)時(shí)間土人溫升。
在分析PCB熱功耗時(shí)，一(yī)般從以下幾個方面來分析。
1.電氣功耗
（1）分析單位面積上的功耗；
（2）分析PCB電路闆上功耗的分布。
2.印制闆的結構
（1）印制闆的尺寸；
（2）印制闆的材料。
3.印制闆的安裝方式
（1）安裝方式（如(rú)垂直安裝，水平安裝）；
（2）密封情況和離(lí)機殼的距離(lí)。
4.熱輻射
（1）印制闆表面的輻射系數；
（2）印制闆與相鄰表面之間的溫差和他(tā)們(men)的絕對溫度；
5.熱傳導
（1）安裝散熱器(qì)；
（2）其他(tā)安裝結構件的傳導。
6.熱對流
（1）自然對流；
（2）強迫冷卻對流。
從PCB上述各因素的分析是解決印制闆的溫升的有效途徑，往男小往在一(yī)個産品和系統中這些因素是互相吃現關聯和依賴的，大(dà)多數因素應根據實際農謝情況來分析，隻有針對某一(yī)具體實際情況才能比較正确地計算或估算出溫升和功喝司耗等參數。
二、電路闆散熱方式
1、高發熱器(qì)件加散熱器(qì)、導熱闆
當PCB中有少數器(qì)件發熱量較大(dà)時(shí)（少于著愛3個）時(shí)，可在發熱器(qì)件上加散熱器(qì)或們但導熱管，當溫度還不(bù)能降下來時(shí)，可采用帶風扇的散熱器(qì)，書水以增強散熱效果。當發熱器(qì)件量較多時(shí)（多于3相議個），可采用大(dà)的散熱罩（闆），它是按P南有CB闆上發熱器(qì)件的位置和高低(dī)而定制她街的專用散熱器(qì)或是在一(yī)個大(dà)的平闆筆河散熱器(qì)上摳出不(bù)同的元件高低(dī)位置。将散熱罩整體上哥扣在元件面上，與每個元件接觸而散熱。但由于元器(qì生畫)件裝焊時(shí)高低(dī)一(yī)緻性錢些差，散熱效果并不(bù)好(hǎo)。通(tōng)常在元器(窗農qì)件面上加柔軟的熱相變導熱墊來改善散熱效果。
2、通(tōng)過PCB闆本身散熱
目前廣泛應用的PCB闆材是覆銅/環氧玻璃布基材或酚醛樹脂筆信玻璃布基材，還有少量使用的紙基覆銅闆材。這些基材雖然具有優良白能的電氣性能和加工(gōng)性能，但散熱性差低民，作為(wèi)高發熱元件的散熱途徑，幾乎不(bù)能指望由PCB本月但身樹脂傳導熱量，而是從元件的表面向周圍空氣中散熱。但随着電子(zǐ)産品已進入雜黃到部件小(xiǎo)型化、高密度安裝、高發熱化組裝時(s匠個hí)代，若隻靠表面積十分小(xiǎo)的元件表面來散熱是非常不(學大bù)夠的。同時(shí)由于QFP、BGA等表面安裝元件的大(d鄉相à)量使用，元器(qì)件産生的熱量大(dà校分)量地傳給PCB闆，因此，解決散熱的最好(hǎo)方法是提高與發熱元件直接接業車觸的PCB自身的散熱能力，通(tōng)過PCB闆見物傳導出去或散發出去。
3、采用合理的走線設計實現散熱
由于闆材中的樹脂導熱性差，而銅箔線路和孔是熱的良導體音議，因此提高銅箔剩餘率和增加導熱孔是散熱的主要手段。
評價PCB的散熱能力，就需要對由導熱系數不(bù)同的各種材了動料構成的複合材料一(yī)一(yī)PCB用絕緣基闆的等效導熱系數（九eq這物）進行計算。
4.、對于采用自由對流空氣冷卻的設備，最好(hǎo)是将集成電路（或雜很其他(tā)器(qì)件）按縱長(cháng)方式排列，或按橫長(c城也háng)方式排列。
5.、同一(yī)塊印制闆上的器(qì)件應盡可能按其發熱量大(dà)煙購小(xiǎo)及散熱程度分區排列，發熱量小(xiǎo)或耐熱性差的器(北少qì)件（如(rú)小(xiǎo)信号晶
體管、小(xiǎo)規模集成電路、電解電容等）放在冷卻氣流的最上流務黑（入口處），發熱量大(dà)或耐熱性好(hǎo)的器(qì)件女熱（如(rú)功率晶體管、大(dà)規模集成電路等）放在冷卻氣流最下路熱遊。
6.、在水平方向上，大(dà)功率器(qì)件盡量靠美什近印制闆邊沿布置，以便縮短(duǎn)傳熱路徑冷著；在垂直方向上，大(dà)功率器(qì)件盡量靠近印制闆上方布置，以便要北減少這些器(qì)件工(gōng)作時(shí)對其他(tā)器(年紅qì)件溫度的影響。
7、對溫度比較敏感的器(qì)件最好(hǎo)安置在溫坐醫度最低(dī)的區域（如(rú)設備的底部），千萬不(bù)要将它放在發熱器農微(qì)件的正上方，多
個器(qì)件最好(hǎo)是在水平面上交錯(cuò)布局。
8、設備内印制闆的散熱主要依靠空氣流動，所以在喝看設計時(shí)要研究空氣流動路徑，合理配置器(qì)件或印制電路闆。空視銀氣
流動時(shí)總是趨向于阻力小(xiǎo)的地方流動，所以在印飛服制電路闆上配置器(qì)件時(shí)，要避免見視在某個區域留有較大(dà)的空域。整機中多塊印制電路闆的日關配置也應注意同樣的問題。
9.、避免PCB上熱點的集中，盡可能地将功率均又報勻地分布在PCB闆上，保持PCB表面溫度性能的均勻和一(yī)緻愛畫。往往設計過程中要達到嚴格的均勻分布是較為(wèi)城著困難的，但一(yī)定要避免功率密度太高的區域，以免麗說出現過熱點影響整個電路的正常工(gōng)作。如(rú)果有線聽條件的話，進行印制電路的熱效能分析是很有必要的，如(rú)現放煙在一(yī)些專業PCB設計軟件中增加的熱效能指标分析軟件模塊，就可以海事幫助設計人員優化電路設計。
10、将功耗最高和發熱最大(dà)的器(qì)件布置在散熱最佳位置附近。不(南綠bù)要将發熱較高的器(qì)件放置在印制闆的的土角落和四周邊緣，除非在它的附近安排有散熱裝多廠置。在設計功率電阻時(shí)盡可能選擇大(dà)一(yī)些師術的器(qì)件，且在調整印制闆布局時(shí)使之雪錯有足夠的散熱空間。
11、高熱耗散器(qì)件在與基闆連接時(sh制體í)應盡能減少它們(men)之間的熱阻。為(wèi)了更好(hǎo)地滿足熱體工特性要求，在芯片底面可使用一(yī)些熱導材料（如(rú)塗抹一(y通他ī)層導熱矽膠），并保持一(yī)定的接觸區域供器(qì)件散刀也熱。
12、器(qì)件與基闆的連接：
（1）盡量縮短(duǎn)器(qì)件引線長(cháng)度；自線
（2）選擇高功耗器(qì)件時(shí)，應考慮引線材料的導熱性，如(rú)果學那可能的話，盡量選擇引線橫段面最大(dà)；讀多
（3）選擇管腳數較多的器(qì)件。
13、器(qì)件的封裝選取：
（1）在考慮熱設計時(shí)應注意器(qì)件上兵的封裝說(shuō)明和它的熱傳導率；
（2）應考慮在基闆與器(qì)件封裝之間提供一車銀(yī)個良好(hǎo)的熱傳導路徑；
（3）在熱傳導路徑上應避免有空氣隔斷，如(rú)果有這種情況可采用導熱材料做好進行填充。

PCB電路闆散熱技巧

2023/12/15