引起電路板溫升的直接原因是因?yàn)殡娐饭钠鞑牡拇嬖冢娮悠鞑木煌潭鹊卮嬖诠模l(fā)熱強(qiáng)度隨功耗的巨細(xì)變化。

 

    電路板中溫升的2種現(xiàn)象：

 

    （1）部分溫升或大面積溫升;

 

    （2）短時(shí)溫升或長期溫升。

 

    在剖析PCB熱功耗時(shí)，一般從以下幾個(gè)方面來剖析。

 

    1.電氣功耗

 

    （1）剖析單位面積上的功耗;

 

    （2）剖析PCB電路板上功耗的散布。

 

    2.電路板的結(jié)構(gòu)

 

    （1）電路板的尺寸;

 

    （2）電路板的資料。

 

    3.電路板的裝置方法

 

    （1）裝置方法（如垂直裝置，水平裝置）;

 

    （2）密封狀況和離機(jī)殼的間隔。

 

    4.熱輻射

 

    （1）電路板外表的輻射系數(shù);

 

    （2）電路板與相鄰?fù)獗碇g的溫差和他們的絕對溫度;

 

    5.熱傳導(dǎo)

 

    （1）裝置散熱器;

 

    （2）其他裝置結(jié)構(gòu)件的傳導(dǎo)。

 

    6.熱對流

 

    （1）天然對流;

 

    （2）逼迫冷卻對流。

 

    從PCB上述各要素的剖析是處理印制板溫升的有效途徑，往往在一個(gè)產(chǎn)品和系統(tǒng)中這些要素是相互關(guān)聯(lián)和依托的，大多數(shù)要素應(yīng)根據(jù)實(shí)際狀況來剖析，只有針對某一詳細(xì)實(shí)際狀況才干比較正確地核算或估算出溫升和功耗等參數(shù)。

 

    中信華電路板散熱方法

 

    1.高發(fā)熱器材加散熱器、導(dǎo)熱板

 

    當(dāng)PCB中有少數(shù)器材發(fā)熱量較大時(shí)（少于3個(gè)），可在發(fā)熱器材上加散熱器或?qū)峁埽?dāng)溫度還不能降下來時(shí)，可選用帶電扇的散熱器，以增強(qiáng)散熱作用。當(dāng)發(fā)熱器材量較多時(shí)（多于3個(gè)），可選用大的散熱罩（板），它是按PCB板上發(fā)熱器材的方位和高低而定制的專用散熱器或是在一個(gè)大的平板散熱器上摳出不同的元件高低方位。將散熱罩全體扣在元件面上，與每個(gè)元件觸摸而散熱。但因?yàn)樵鞑难b焊時(shí)高低共同性差，散熱作用并不好。通常在元器材面上加柔軟的熱相變導(dǎo)熱墊來改善散熱作用。

 

    2.經(jīng)過PCB板自身散熱

 

    現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的PCB板材是覆銅/環(huán)氧玻璃布基材或酚醛樹脂玻璃布基材，還有少量運(yùn)用的紙基覆銅板材。這些基材雖然具有優(yōu)秀的電氣功能和加工功能，但散熱性差，作為高發(fā)熱元件的散熱途徑，幾乎不能指望由PCB自身樹脂傳導(dǎo)熱量，而是從元件的外表向周圍空氣中散熱。但隨著電子產(chǎn)品已進(jìn)入到部件小型化、高密度裝置、高發(fā)熱化組裝時(shí)代，若只靠外表積十分小的元件外表來散熱是非常不夠的。同時(shí)因?yàn)镼FP、BGA等外表裝置元件的很多運(yùn)用，元器材發(fā)生的熱量很多地傳給PCB板，因而，處理散熱的好方法是提高與發(fā)熱元件直接觸摸的PCB自身的散熱才能，經(jīng)過PCB板傳導(dǎo)出去或發(fā)出出去。

 

    3.選用合理的走線規(guī)劃完成散熱

 

    因?yàn)榘宀闹械臉渲瑢?dǎo)熱性差，而銅箔線路和孔是熱的良導(dǎo)體，因而提高銅箔剩下率和添加導(dǎo)熱孔是散熱的首要手法。

 

    評價(jià)PCB的散熱才能，就需要對由導(dǎo)熱系數(shù)不同的各種資料構(gòu)成的復(fù)合資料逐個(gè)PCB用絕緣基板的等效導(dǎo)熱系數(shù)（九eq）進(jìn)行核算。

 

    4.對于選用自在對流空氣冷卻的設(shè)備，好是將集成電路（或其他器材）按縱長方法排列，或按橫長方法排列。

 

    5.同一塊印制板上的器材應(yīng)盡或許按其發(fā)熱量巨細(xì)及散熱程度分區(qū)排列，發(fā)熱量小或耐熱性差的器材（如小信號晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等）放在冷卻氣流的上流（入口處），發(fā)熱量大或耐熱性好的器材（如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等）放在冷卻氣流下游。

 

    6.在水平方向上，大功率器材盡量接近印制板邊沿安頓，以便縮短傳熱途徑;在垂直方向上，大功率器材盡量接近印制板上方安頓，以便削減這些器材作業(yè)時(shí)對其他器材溫度的影響。

 

    7.對溫度比較靈敏的器材好安頓在溫度低的區(qū)域（如設(shè)備的底部），千萬不要將它放在發(fā)熱器材的正上方，多個(gè)器材好是在水平面上交織布局。

 

    8.設(shè)備內(nèi)印制板的散熱首要依托空氣活動(dòng)，所以在規(guī)劃時(shí)要研究空氣活動(dòng)途徑，合理裝備器材或印制電路板。空氣活動(dòng)時(shí)總是趨向于阻力小的地方活動(dòng)，所以在印制電路板上裝備器材時(shí)，要避免在某個(gè)區(qū)域留有較大的空域。整機(jī)中多塊印制電路板的裝備也應(yīng)留意同樣的問題。

 

    9.避免PCB上熱門的集中，盡或許地將功率均勻地散布在PCB板上，保持PCB外表溫度功能的均勻和共同。往往規(guī)劃過程中要達(dá)到嚴(yán)厲的均勻散布是較為困難的，但一定要避免功率密度太高的區(qū)域，避免出現(xiàn)過熱門影響整個(gè)電路的正常作業(yè)。如果有條件的話，進(jìn)行印制電路的熱效能剖析是很有必要的，如現(xiàn)在一些專業(yè)PCB規(guī)劃軟件中添加的熱效能目標(biāo)剖析軟件模塊，就可以幫助規(guī)劃人員優(yōu)化電路規(guī)劃。

 

    10.將功耗高和發(fā)熱大的器材安頓在散熱佳方位鄰近。不要將發(fā)熱較高的器材放置在印制板的旮旯和四周邊緣，除非在它的鄰近組織有散熱裝置。在規(guī)劃功率電阻時(shí)盡或許挑選大一些的器材，且在調(diào)整印制板布局時(shí)使之有滿意的散熱空間。

 

    11.高熱耗散器材在與基板銜接時(shí)應(yīng)盡或許削減它們之間的熱阻。為了更好地滿意熱特性要求，在芯片底面可運(yùn)用一些熱導(dǎo)資料（如涂改一層導(dǎo)熱硅膠），并保持一定的觸摸區(qū)域供器材散熱。

 

    12.器材與基板的銜接：

 

    （1）盡量縮短器材引線長度;

 

    （2）挑選高功耗器材時(shí)，應(yīng)考慮引線資料的導(dǎo)熱性，盡量挑選引線橫段面大的;

 

    （3）挑選管腳數(shù)較多的器材。

 

    13.器材的封裝選取：

 

    （1）在考慮熱規(guī)劃時(shí)應(yīng)留意器材的封裝闡明和它的熱傳導(dǎo)率;

 

    （2）應(yīng)考慮在基板與器材封裝之間提供一個(gè)良好的熱傳導(dǎo)途徑;

 

    （3）在熱傳導(dǎo)途徑上應(yīng)避免有空氣隔斷，如果有這種狀況可選用導(dǎo)熱資料進(jìn)行填充。