电路板散热方式 - 洛阳东方发电设备有限公司企业论坛 - 中国自动化企业中心

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发表人：qinye

发表时间：2019/6/20 13:21:00

本栏论题：

电路板散热方式 [842]

    电路板如何消散

    1.高热装置加散热器，导热板当PCB中的少数装置产生大量热量（小于3）时，可加入散热器或导热管加热装置，当温度不能升高时降低后，可以使用风扇散热片来增强散热效果。当加热装置的体积很大（大于3）时，可以使用大的隔热板（板），这是根据PCB板上的加热装置的位置和高低来定制的特殊散热器或键控大板散热器上的不同组件较慢和较低的位置。将隔热罩作为一个整体卡在元件表面上，并接触每个元件以散热。但是，由于焊接时部件的一致性差，冷却效果不好。

    通常将柔软的热变化垫添加到部件的表面以改善冷却效果。

    2.通过PCB板本身散热目前，广泛使用的PCB板材是铜/环氧玻璃布基板或酚醛树脂玻璃布基板，还有少量纸基铜板。虽然这些基板具有优异的电气和加工性能，但散热性差，作为加热元件的热量进入，几乎不可能期望PCB本身的树脂传导热量，而是从元件表面到周围的空气散热。但随着电子产品进入元件小型化，高密度安装，高热量组装的时代，依靠非常小的元件表面积来散热是不够的。

    同时，由于QFP，BGA等大量表面安装元件，元件产生大量热量到PCB板，因此解决热量的最佳方法是改善与加热的直接接触PCB自身热容量的元素，通过PCB板传导或分布出来。

    3.使用合理的线设计来实现冷却

    由于板中树脂的导热性差，并且铜箔线和孔是良好的导热体，增加铜箔保持率和增加导热性是散热的主要手段。

    为了评估PCB的热容量，有必要计算复合材料sione的等效热导率（9eq），复合材料的绝缘基板具有不同的热系数。

    4.对于使用自由对流空气冷却的设备，最好以扩展方式或水平方式安排集成电路（或其他设备）。 5.同一印刷电路板上的器件应根据其发热尺寸和散热情况尽可能布置，发热量低或耐热性差的器件（如小信号晶体管，小型集成电路，电解电容器）等应放置在冷却气流的上游（入口处），以及具有高发热量或良好耐热性的装置（例如功率晶体管，

    大规模集成电路等）放置在冷却气流的最低处。

    6.在水平方向上，大功率器件尽可能靠近印刷板的边缘排列，以缩短传热路径，而在垂直方向上，大功率器件尽可能接近在这些装置工作时，为了减少装置对其它装置温度的影响，在印刷板的上部布置。

    7.温度敏感设备最好放置在最低温度区域（如设备底部），不要将其直接放在加热设备上方，多个设备最好在水平面布局上交错排列。

    8.设备中印版的散热主要取决于气流，因此在设计时要研究气流路径，设备或印刷电路板的合理配置。气流倾向于在电阻较低的地方流动，因此在印刷电路板上配置设备时，应避免在一个区域留下大空域。整机中多个印刷电路板的配置也应注意同样的问题。

    9.避免PCB上的热点集中，尽可能将电源均匀分布在PCB板上，以保持PCB表面温度性能的均匀一致。经常在设计过程中实现严格的均匀分布比较困难，但必须避免功率密度过高的区域，以免出现热点影响整个电路的正常运行。

    如果有条件，就要对印刷电路进行热效率分析，如一些专业的PCB设计软件增加热效率指标分析软件模块，可以帮助设计人员优化电路设计。 10.将具有最高功耗和最高热量的设备放置在最佳热位置附近。除非在其附近布置散热，否则不要将高热进入装置放置在印刷板的角落和边缘周围。

    在设计功率电阻器时，请选择较大的器件，并在调整印刷电路板的布局时使其可用于加热。 11.高散热装置在连接到基板时应尽量减小它们之间的热阻。

    为了更好地满足要求的热特性，芯片的底部可以使用一些热导材料（例如，施加一层热硅树脂），并保持一定的接触面积以使装置散热。

    12.将设备连接到基板：

    （1）尽可能缩短器件引线的长度;

    （2）选择大功率器件时，应考虑铅材料的导热系数，尽可能选择最大的导线段;

    （3）选择引脚数较多的器件。

    13.设备的包装选择：

    （1）在考虑热设计时，应注意器件的封装描述及其导热系数;

    （2）应考虑在基板和器件封装之间提供良好的导热路径;
    （3）在导热路径上应避免空气分隔，如果出现这种情况可以填充导热材料

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