您好,欢迎访问东莞市胜控电子控制板生产厂家官网!
13539034688

行业新闻

PCB线路板散热设计分析

发布日期:2021-12-15 14:07

PCB线路板工作时产生的热量,使设备内部温度迅速上升,若不及时将该热量散发,设备会持续升温,器件就会因过热失效,那么,应该怎样做呢?下面跟胜控小编一起来了解下PCB线路板散热设计的相关介绍。


线路板散热设计


高发烧器件加散热器、导热板
  当PCB线路板中有少数器件发烧量较大时(少于3个)时,可在发烧器件上加散热器或导热管,当温度还不能降下来时,可采用带风扇的散热器,以增强散热效果。当发烧器件量较多时(多于3个),可采用大的散热罩(板),它是按PCB线路板上发烧器件的位置和高低而定制的专用散热器或是在一个大的平板散热器上抠出不同的元件高低位置。将散热罩整体扣在元件面上,与每个元件接触而散热。但因为元器件装焊时高低一致性差,散热效果并不好。通常在元器件面上加柔软的热相变导热垫来改善散热效果。

通过PCB线路板本身散热
  目前广泛应用的PCB线路板材是覆铜/环氧玻璃布基材或酚醛树脂玻璃布基材,还有少量使用的纸基覆铜板材。这些基材固然具有优良的电气机能和加工机能,但散热性差,作为高发烧元件的散热途径,几乎不能指望由PCB线路板本身树脂传导热量,而是从元件的表面向附近空气中散热。但跟着电子产品已进入到部件小型化、高密度安装、高发烧化组装时代,若只靠表面积十分小的元件表面来散热长短常不够的。同时因为QFP、BGA等表面安装元件的大量使用,元器件产生的热量大量地传给PCB线路板,因此,解决散热的最好方法是进步与发烧元件直接接触的PCB自身的散热能力,通过PCB线路板传导出去或披发出去。

采用公道的走线设计实现散热
  因为板材中的树脂导热性差,而铜箔线路和孔是热的良导体,因此进步铜箔剩余率和增加导热孔是散热的主要手段。
  评价PCB线路板的散热能力,就需要对由导热系数不同的各种材料构成的复合材料逐一PCB线路板用绝缘基板的等效导热系数(九eq)进行计算。

对于采用自由对流空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其他器件)按纵长方式排列,或按横长方式排列。

统一块印刷线路板上的器件应尽可能按其发烧量大小及散热程度分区排列,发烧量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷却气流的最上流(进口处),发烧量大或耐热性好的器件(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下游。

在水平方向上,大功率器件尽量靠近印刷线路板边缘布置,以便缩短传热路径;在垂直方向上,大功率器件尽量靠近印刷线路板上方布置,以便减少这些器件工作时对其他器件温度的影响。

对温度比较敏感的器件最好安顿在温度最低的区域(如设备的底部),千万不要将它放在发烧器件的正上方,多个器件最好是在水平面上交错布局。

设备内印刷线路板的散热主要依赖空气活动,所以在设计时要研究空气活动路径,公道配置器件或印刷线路板。空气活动时老是趋向于阻力小的地方活动,所以在印刷线路板上配置器件时,要避免在某个区域留有较大的空域。整机中多块印刷线路板的配置也应留意同样的题目。

避免PCB线路板上热门的集中,尽可能地将功率平均地分布在PCB线路板上,保持PCB线路板表面温度机能的平均和一致。往往设计过程中要达到严格的平均分布是较为难题的,但一定要避免功率密度太高的区域,以免泛起过热门影响整个电路的正常工作。假如有前提的话,进行印制电路的热效能分析是很有必要的,如现在一些专业PCB线路板设计软件中增加的热效能指标分析软件模块,就可以匡助设计职员优化电路设计。

将功耗最高和发烧最大的器件布置在散热最佳位置四周。不要将发烧较高的器件放置在印制板的角落和周围边沿,除非在它的四周铺排有散热装置。在设计功率电阻时尽可能选择大一些的器件,且在调整印制板布局时使之有足够的散热空间。

高热耗散器件在与基板连接时应尽能减少它们之间的热阻。为了更好地知足热特性要求,在芯片底面可使用一些热导材料(如涂抹一层导热硅胶),并保持一定的接触区域供器件散热。

器件与基板的连接:
  (1) 尽量缩短器件引线长度;
  (2)选择高功耗器件时,应考虑引线材料的导热性,假如可能的话,尽量选择引线横段面最大;
  (3)选择管脚数较多的器件。

器件的封装选取:
  (1)在考虑热设计时应留意器件的封装说明和它的热传导率;
  (2)应考虑在基板与器件封装之间提供一个良好的热传导路径;
  (3)在热传导路径上应避免有空气隔断,假如有这种情况可采用导热材料进行填充。


相关阅读


十条PCB线路板设计的实用法则分析


PCB电路板设计与布局的相关介绍

最新资讯推荐

13539034688