雖然 PCB 的概念在其(qi)設計(ji)中(zhong)具有(you)某些長(chang)期(qi)保持(chi)不(bu)變的基(ji)本(ben)原理(li)，但(dan)影(ying)響 PCB 的技(ji)術(shu)在過去幾十(shi)年(nian)中發生了迅速(su)變化。保持(chi)不(bu)變的壹(yi)個問(wen)題(ti)是 PCB 溫(wen)度(du)問(wen)題(ti)。

PCB 的物(wu)理(li)形(xing)狀由(you)走線、孔、層、通(tong)孔和阻焊(han)層組(zu)成(cheng) 。這些事(shi)情中(zhong)的每(mei)壹個都(dou)會(hui)受到(dao) PCB 溫(wen)度(du)的影(ying)響。

如(ru)果 PCB 溫(wen)度(du)線性上(shang)升(sheng)，就(jiu)會出現問(wen)題(ti)的滾雪球效應(ying)。如(ru)果未(wei)選(xuan)中(zhong)，這將對PCB 的性能產生負(fu)面影(ying)響 。

本(ben)文將(jiang)概述(shu)高(gao)溫(wen)板(ban)的設計(ji)以(yi)及如何(he)對溫(wen)度(du)進行微(wei)管(guan)理(li)。

壹(yi)、PCB溫(wen)度(du)高(gao)的原因

微(wei)觀管(guan)理(li)任(ren)何(he)事(shi)物(wu)的第(di)壹步(bu)是檢測所(suo)需微(wei)觀管(guan)理(li)的來源。PCB溫(wen)度(du)也(ye)不例外(wai)，由於(yu)PCB是利用(yong)熱量(liang)來工(gong)作(zuo)的，首(shou)先(xian)要(yao)確(que)定PCB溫(wen)度(du)高(gao)的原因。

高(gao) PCB 溫(wen)度(du)會導致性能問(wen)題(ti)。當整個 PCB 上(shang)的電(dian)流過(guo)大時(shi)，溫(wen)度(du)會升(sheng)高(gao)。

這種異常有(you)三(san)個明(ming)顯的跡(ji)象。

元(yuan)件(jian)耗散

這是 PCB 中溫(wen)度(du)上(shang)升(sheng)過(guo)高(gao)的第(di)壹個跡(ji)象。這裏(li)要(yao)記(ji)住(zhu)的壹(yi)件(jian)事是，組(zu)件(jian)產生的熱(re)量(liang)與流(liu)經(jing)該(gai)組(zu)件(jian)的負(fu)載電(dian)流(liu)成(cheng)正比。

在這種特(te)殊(shu)情(qing)況下(xia)，當(dang) PCB 的壹(yi)個組(zu)件(jian)沒(mei)有(you)產生(sheng)通(tong)常產(chan)生(sheng)的那(na)種功(gong)率(lv)時(shi)，就(jiu)會發生組(zu)件(jian)耗散。它(ta)會導致其(qi)他(ta)組(zu)件(jian)產生比平(ping)時更多的功(gong)率(lv)，以(yi)試圖平(ping)衡耗散組(zu)件(jian)。

例如，如果流(liu)經(jing)電阻器(qi)的電(dian)流不(bu)壹(yi)致，電容器和(he)其(qi)他(ta)主要(yao)電(dian)路板組(zu)件(jian)將攜帶比平(ping)時更大的電(dian)荷(he)來進行補償(chang)。

通(tong)孔 

為組(zu)件(jian)供電的最(zui)常見(jian)的東(dong)西之(zhi)壹(yi)是散熱器。散(san)熱(re)器(qi)組(zu)件(jian)也(ye)稱(cheng)為(wei)通(tong)孔組(zu)件(jian)。

這些組(zu)件(jian)通(tong)過散(san)發空(kong)氣中的熱(re)量(liang)來產生熱量(liang)。散熱(re)器(qi)使(shi)這成(cheng)為可(ke)能，您可(ke)以在此處微(wei)觀管(guan)理(li) PCB 溫(wen)度(du)的壹(yi)種方(fang)法(fa)是查(zha)看(kan)散(san)熱(re)器是否正確焊(han)接。

如(ru)果 PCB 上(shang)的另(ling)壹(yi)個組(zu)件(jian)幹(gan)擾(rao)通(tong)孔或散(san)熱(re)器，這將導(dao)致其(qi)他(ta)組(zu)件(jian)超時工(gong)作(zuo)以(yi)產生(sheng)不(bu)必要(yao)的熱(re)量(liang)。

貼片(pian)元(yuan)件(jian)

SMD 代表(biao)“表(biao)面貼裝(zhuang)設備(bei)”。它(ta)就(jiu)像通(tong)孔組(zu)件(jian)壹樣(yang)連接到(dao) PCB，並(bing)允(yun)許電(dian)流在通(tong)孔和散(san)熱(re)器組(zu)件(jian)之(zhi)間(jian)更順暢(chang)地(di)流(liu)動。

就(jiu)保持(chi) PCB 溫(wen)度(du)而言(yan)，人們可(ke)能遇到(dao)的最(zui)常見(jian)問(wen)題(ti)之(zhi)壹(yi)與(yu) PCB 上(shang)通(tong)孔元(yuan)件(jian)相對於 SMD 元(yuan)件(jian)的位(wei)置(zhi)有(you)關(guan)。 

如(ru)果它(ta)們距離太遠，電(dian)力往返(fan)這些組(zu)件(jian)可(ke)能需要(yao)很(hen)長(chang)時(shi)間(jian)。這可(ke)能導(dao)致組(zu)件(jian)保持(chi)冷(leng)卻時(shi)間(jian)過長(chang)，從(cong)而導(dao)致其(qi)他(ta)組(zu)件(jian)過熱。如果它(ta)們彼此靠(kao)得(de)太近，溫(wen)度(du)會異常高(gao)。

許多(duo)此類信息(xi)來自(zi)潤(run)澤(ze)五洲PCB，該(gai)組(zu)織專門(men)探索微(wei)觀管(guan)理(li) PCB 溫(wen)度(du)的新(xin)方(fang)法(fa)。
 

2. PCB 溫(wen)度(du)傳遞(di)通(tong)道

關(guan)於(yu)溫(wen)度(du)的壹(yi)個共(gong)同(tong)點是它們永(yong)遠不(bu)會(hui)是靜(jing)態的。溫(wen)度(du)通(tong)常永(yong)遠不(bu)會(hui)保持(chi)不(bu)變。它意識到(dao)這壹點，以及PCB溫(wen)度(du)傳輸的多(duo)個通(tong)道。

溫(wen)度(du)會以多(duo)種方(fang)式(shi)受到(dao)影(ying)響，您可(ke)以對 PCB 中的壹(yi)般溫(wen)度(du)以及 PCB 組(zu)件(jian)進行微(wei)觀管(guan)理(li)的方(fang)法(fa)之(zhi)壹(yi)是不僅要(yao)了解(jie)這些通(tong)道，還(hai)要(yao)了解(jie) PCB 的哪(na)些組(zu)件(jian)使用(yong)哪個通(tong)道。

輻(fu)射(she)

當(dang)人們提(ti)到(dao)電磁波(bo)形式(shi)的熱(re)能時(shi)，他(ta)們指(zhi)的是輻射。輻射(she)熱(re)量(liang)通(tong)常是被(bei)動產(chan)生(sheng)的，這意味著您不(bu)能(neng)通(tong)過輻(fu)射(she)直接降(jiang)低(di)或(huo)升(sheng)高(gao)溫(wen)度(du)。

輻射熱(re)對 PCB 溫(wen)度(du)的影(ying)響幾(ji)乎(hu)可(ke)以忽(hu)略(lve)不(bu)計(ji)。

同(tong)時，它也(ye)是妳最應該(gai)擔心(xin)的渠(qu)道。這是因為 PCB 溫(wen)度(du)也(ye)受熱(re)能(neng)的影(ying)響。

說到(dao)溫(wen)度(du)，沒(mei)有(you)什(shen)麽(me)是真正可(ke)以忽(hu)略(lve)的。想(xiang)壹(yi)想(xiang)如(ru)果飛機只偏離航(hang)線 1 度(du)會發生什(shen)麽(me)。如(ru)果發生這種情況，無論距離有(you)多短(duan)，它(ta)都(dou)會(hui)降(jiang)落(luo)在與計(ji)劃(hua)不同的位(wei)置(zhi)。

PCB 溫(wen)度(du)的運(yun)行方(fang)式(shi)相(xiang)同(tong)。如(ru)果 PCB 需要(yao)在 30 攝氏(shi)度(du)的溫(wen)度(du)下(xia)才能(neng)最佳(jia)運(yun)行(xing)，但(dan)長(chang)時(shi)間(jian)保持(chi)在 32 攝氏(shi)度(du)，結果將(jiang)不(bu)會令(ling)人滿(man)意(yi)。

雖(sui)然無法(fa)直接對散熱(re)進行微(wei)觀管(guan)理(li)，但(dan)可(ke)以間(jian)接對散熱(re)進行微(wei)觀管(guan)理(li)。在構建(jian)和制造 PCB 時處於溫(wen)度(du)壹致的環(huan)境(jing)中是實現此目(mu)的的壹(yi)種方(fang)法(fa)。

對流

當(dang)熱(re)量(liang)傳遞(di)給(gei)流體或空(kong)氣時，就(jiu)會發生對流。與(yu)輻(fu)射(she)不(bu)同(tong)，對流是完全(quan)直接的，對整個 PCB 溫(wen)度(du)有(you)非常強(qiang)烈的影(ying)響。

對流最(zui)流(liu)行(xing)的例子是烹飪食物(wu)時(shi)。畢(bi)竟，幾(ji)乎(hu)所(suo)有(you)的烤箱(xiang)都(dou)是對流烤箱(xiang)。來自(zi)烤箱(xiang)的熱(re)量(liang)被(bei)傳遞(di)到(dao)空(kong)氣中，這就(jiu)是它加(jia)熱東(dong)西的原因。

“烹(peng)飪”也(ye)發生在 PCB 材料方(fang)面(mian)，就(jiu)像在廚房(fang)準(zhun)備(bei)食(shi)物(wu)時(shi)了解(jie)溫(wen)度(du)很(hen)重要(yao)壹(yi)樣(yang)，在加(jia)熱 PCB材(cai)料時(shi)了解(jie)溫(wen)度(du)也(ye)很(hen)重要(yao)。

傳(chuan)導

溫(wen)度(du)傳遞(di)通(tong)道最(zui)直接的形(xing)式(shi)是傳導。在傳導中(zhong)，熱量(liang)在熱源和(he)散(san)熱(re)器(qi)之(zhi)間(jian)傳遞(di)。

最有(you)力的例子是當閃電擊中金屬(shu)或液(ye)體時。在這些示(shi)例中，熱源是閃電，而散(san)熱器(qi)是流體材料或(huo)金屬(shu)材料。

它(ta)知(zhi)道(dao)您的 PCB 的哪(na)些組(zu)件(jian)用(yong)作(zuo)熱(re)源以(yi)及 PCB 的哪(na)些組(zu)件(jian)用(yong)作(zuo)散(san)熱器(qi)，這是確定何(he)時(shi)確(que)定(ding)哪些組(zu)件(jian)可(ke)以承(cheng)受什(shen)麽(me)樣(yang)的電(dian)流是壹個好主意(yi)的好方(fang)法(fa)。
 

3. PCB 溫(wen)度(du)耐(nai)受性

PCB 制造商(shang)也(ye)面臨(lin) PCB 中元(yuan)件(jian)過熱的問(wen)題(ti)，因為他(ta)們根(gen)本(ben)沒(mei)有(you)花(hua)時(shi)間(jian)了解(jie)材(cai)料可(ke)以承(cheng)受什(shen)麽(me)樣(yang)的溫(wen)度(du)。

知(zhi)道(dao)這壹點並(bing)列(lie)出清(qing)單(dan)是每個制(zhi)造商(shang)都(dou)應(ying)該(gai)做的事(shi)情。手(shou)頭有(you)壹份(fen)清(qing)單(dan)，顯(xian)示每種材料的熱(re)度(du)非常有(you)用(yong)，而且在許多(duo)情況下(xia)是必要(yao)的。

例如，PCB 的面(mian)板包(bao)含壹種稱(cheng)為(wei) FR-4 的材(cai)料，可(ke)以承(cheng)受高(gao)達(da) 90 至 110 攝(she)氏(shi)度(du)的溫(wen)度(du)。因此，在準備(bei)帶(dai)有(you) FR-4 材料的 PCB 時(shi)，您應(ying)該(gai)註(zhu)意可(ke)能超(chao)過(guo) 110 攝(she)氏(shi)度(du)的任(ren)何(he)涉(she)及該(gai)材料的電(dian)流。 

了解(jie)您計(ji)劃(hua)制造的 PCB 面(mian)板的溫(wen)度(du)類型(xing)是對 PCB 溫(wen)度(du)進行微(wei)觀管(guan)理(li)的最(zui)重要(yao)方(fang)面(mian)之(zhi)壹(yi)，但(dan)也(ye)是最容易被(bei)忽視(shi)的方(fang)面(mian)之(zhi)壹(yi)。
 

4. 如(ru)何(he)測(ce)量(liang) PCB 溫(wen)度(du)

了解(jie)您的 PCB面(mian)板材(cai)料可(ke)以承(cheng)受什(shen)麽(me)樣(yang)的溫(wen)度(du)非常重要(yao)。了解(jie) PCB 組(zu)件(jian)之(zhi)間(jian)的熱(re)量(liang)如何(he)傳(chuan)遞(di)也(ye)非常重要(yao)。

了解(jie)這些內容將幫(bang)助(zhu)您對整體 PCB溫(wen)度(du)進行微(wei)觀管(guan)理(li)。另(ling)壹(yi)件(jian)值得(de)了解(jie)的事(shi)情是如何(he)測(ce)量(liang) PCB溫(wen)度(du)。

在這種情況下(xia)，測(ce)量(liang)並(bing)不(bu)意味著檢(jian)查(zha)顯示(shi)的環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)。

相反，它(ta)指(zhi)的是測量(liang)溫(wen)度(du)如何(he)升(sheng)高(gao)和(he)降(jiang)低(di)。了解(jie)這些過(guo)程(cheng)是測量(liang)整體 PCB 溫(wen)度(du)的最(zui)準確(que)方(fang)法(fa)之(zhi)壹(yi)。

在以這種方(fang)式(shi)測(ce)量(liang) PCB溫(wen)度(du)之(zhi)前，您需要(yao)確(que)定壹些事(shi)項(xiang)。這些是主要(yao)的熱(re)源和(he)溫(wen)度(du)傳感器(qi)。它(ta)是大部(bu)分(fen)熱量(liang)的產(chan)生方(fang)式(shi)以(yi)及大部(bu)分(fen)電流(liu)發生的地(di)方(fang)。

接下(xia)來要(yao)做的是找(zhao)到(dao)熱源的GND引(yin)腳(jiao)。它(ta)通(tong)常連接到(dao)熱源的基(ji)板。

這樣(yang)做之(zhi)後，您可(ke)以通(tong)過做這三(san)件(jian)事來測量(liang)PCB溫(wen)度(du)：

在溫(wen)度(du)傳感器(qi)和(he)熱源之(zhi)間(jian)使用(yong)公(gong)共(gong)接地(di)層(ceng)。

您將(jiang)所(suo)有(you)溫(wen)度(du)傳感器(qi)的 GND 引(yin)腳(jiao)連接到(dao)熱源的接地(di)層(ceng)。

您將(jiang)溫(wen)度(du)傳感器(qi)和(he)熱源在 PCB 上(shang)保持(chi)合(he)理(li)靠(kao)近。

這樣(yang)做將使(shi)您能(neng)夠(gou)準確(que)、壹致地(di)跟(gen)蹤(zong) PCB 的全(quan)局溫(wen)度(du)以及主要(yao)熱(re)源。
 

5、PCB溫(wen)度(du)過高(gao)導(dao)致的結(jie)果

知(zhi)道(dao)如(ru)何(he)準(zhun)確(que)、充分(fen)地(di)測(ce)量(liang) PCB 溫(wen)度(du)是壹回事(shi)。但(dan)是當 PCB 的組(zu)件(jian)和材料變得太熱時(shi)會(hui)發生什(shen)麽(me)？

過(guo)高(gao)的溫(wen)度(du)會破壞(huai)層(ceng)的完(wan)整性。

當某物變得異常熱(re)或(huo)冷(leng)時會發生什(shen)麽(me)？它(ta)們分(fen)別膨(peng)脹(zhang)和(he)收(shou)縮(suo)。

PCB 也(ye)不例外(wai)。PCB 的各(ge)層對溫(wen)度(du)很(hen)敏感。如果它(ta)們沒(mei)有(you)進行微(wei)管(guan)理(li)，過(guo)高(gao)的溫(wen)度(du)會使任(ren)何(he) PCB 層(ceng)的長(chang)度(du)、寬度(du)和厚度(du)發生變形。

回到(dao)第 2 章(zhang)中(zhong)的對流示(shi)例，這類似(si)於將(jiang)食物在微(wei)波爐(lu)中放置(zhi)時(shi)間(jian)過長(chang)，導(dao)致裏(li)面(mian)的食(shi)物爆炸。

如(ru)果PCB層(ceng)過(guo)熱，也(ye)會發生類似(si)的情(qing)況。

熱(re)能會使大多(duo)數(shu)物(wu)質(zhi)膨(peng)脹(zhang)，從(cong)而改(gai)變它們。

物(wu)質(zhi)在加(jia)熱過(guo)多(duo)時(shi)會膨脹(zhang)，以(yi)某種方(fang)式(shi)改(gai)變它們的形(xing)狀。

電(dian)路材料也(ye)不例外(wai)。高(gao)溫(wen)可(ke)以並(bing)且將(jiang)會(hui)改(gai)變這些電(dian)路材料中(zhong)過(guo)渡線的形(xing)狀。當(dang)這種情況發生時，它會改變電路材料本(ben)身(shen)的尺(chi)寸(cun)。

它(ta)將(jiang)導(dao)致電路材料的直接損(sun)耗、失(shi)真和(he)頻移。

材料以(yi)不(bu)同的速(su)度(du)膨脹(zhang)。

PCB 中(zhong)的材(cai)料不(bu)僅會(hui)在高(gao)溫(wen)下(xia)膨(peng)脹(zhang)，而且還(hai)會(hui)以(yi)不同(tong)的速(su)度(du)膨脹(zhang)。

PCB的表(biao)面由介電層(ceng)或導(dao)電(dian)金屬(shu)層組(zu)成(cheng)。這些層(ceng)以不(bu)同的速(su)度(du)擴(kuo)展到(dao)不同的限(xian)制。這些差(cha)異不僅僅與(yu)電介質(zhi)和(he)導(dao)電(dian)性分(fen)開。沒(mei)有(you)電介質(zhi)或(huo)導(dao)電(dian)層是平(ping)等的。

PCB 制(zhi)造商(shang)最(zui)常犯(fan)的錯(cuo)誤之(zhi)壹(yi)就(jiu)是混淆(xiao)了這兩(liang)層(ceng)。確(que)保花(hua)時(shi)間(jian)了解(jie)您正(zheng)在使用(yong)的圖(tu)層。

電(dian)路板焊(han)接需要(yao)不(bu)同的溫(wen)度(du)。 

對於任(ren)何(he)希望生(sheng)產(chan)、測試和(he)制造 PCB 的人(ren)來說，焊(han)接和(he)錫(xi)焊(han)是壹項(xiang)必備(bei)技(ji)能(neng)。

PCB 制(zhi)造公(gong)司(si)的任(ren)何(he)人(ren)都(dou)需要(yao)知(zhi)道(dao)焊(han)接和(he)焊(han)接時(shi)的工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)，即使他(ta)們沒(mei)有(you)直接參(can)與(yu)任何(he)材(cai)料的焊(han)接和(he)焊(han)接。

6. 選(xuan)擇(ze)正(zheng)確的 PCB 材(cai)料

另(ling)壹(yi)種微(wei)觀管(guan)理(li)和(he)正確設置(zhi) PCB 溫(wen)度(du)的方(fang)法(fa)是為板選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的材(cai)料。選(xuan)擇(ze)錯(cuo)誤的材(cai)料將(jiang)使(shi)微(wei)觀管(guan)理(li)這些溫(wen)度(du)變得更加(jia)困(kun)難。

PCB板(ban)最(zui)常見(jian)的材(cai)料稱(cheng)為(wei)FR-4。任(ren)何(he)剛(gang)開(kai)始(shi)使(shi)用(yong)潤(run)澤(ze)五洲PCB 的人(ren)。我們將(jiang)為您提(ti)供(gong)壹(yi)站式(shi)服(fu)務(wu)和(he)高(gao)品質(zhi)的產(chan)品。您可(ke)以向(xiang)我(wo)們發送您需要(yao)制(zhi)作(zuo)的文(wen)件(jian)並(bing)立即獲(huo)得報(bao)價！我們還(hai)在等什(shen)麽(me)？我(wo)們有(you)十年(nian)的PCB制(zhi)造設備(bei)，冷(leng)卻(que)風(feng)扇(shan)的目(mu)的是讓(rang)熱空(kong)氣流出(chu)設備(bei)，同(tong)時(shi)讓(rang)冷空(kong)氣進入。

較厚的板(ban)需要(yao)更多的功(gong)率(lv)才能(neng)達到(dao)高(gao)溫(wen)。

板厚是制造商(shang)在處理(li) PCB 溫(wen)度(du)時面臨(lin)的較為混亂(luan)的問(wen)題(ti)之(zhi)壹(yi)。 

雖(sui)然較厚的板(ban)確實(shi)需要(yao)更多的能(neng)量(liang)才能(neng)達到(dao)更高(gao)的溫(wen)度(du)，但(dan)板越寬，它的抵抗(kang)力就(jiu)越小。它可(ke)以降(jiang)低(di)溫(wen)度(du)。這種異常允(yun)許另(ling)壹(yi)種控制(zhi) PCB 溫(wen)度(du)的方(fang)法(fa)。

熱(re)管(guan)集(ji)成(cheng)註(zhu)意事項(xiang)

任何(he)給(gei)定管(guan)道(dao)的主要(yao)用(yong)途是什(shen)麽(me)？它(ta)是組(zu)織任(ren)何(he)給(gei)定物(wu)質(zhi)的流(liu)動。

在微(wei)觀管(guan)理(li) PCB 溫(wen)度(du)方(fang)面(mian)也(ye)是如此，因為(wei) PCB 生(sheng)產(chan)中涉(she)及的液(ye)體會吸(xi)收(shou)熱(re)量(liang)、蒸發，然後凝結(jie)回液(ye)體。

這種過程(cheng)允許您繼(ji)續(xu)使用(yong)您需要(yao)使(shi)用(yong)的任(ren)何(he)材(cai)料和(he)組(zu)件(jian)，同時自(zi)動對所(suo)涉及的溫(wen)度(du)進行微(wei)觀管(guan)理(li)。
 

結(jie)論和總結(jie)

如(ru)果您對細節有(you)敏銳(rui)的洞(dong)察力並(bing)且了解(jie)情(qing)況，那(na)麽(me)了解(jie)有(you)關(guan) PCB 溫(wen)度(du)的原因和(he)解(jie)決方(fang)案就(jiu)不難了。其(qi)他(ta)信息(xi)也(ye)可(ke)以在 潤(run)澤(ze)五洲PCB 的文(wen)章(zhang)檔案中找(zhao)到(dao)。

在微(wei)觀管(guan)理(li) PCB 溫(wen)度(du)方(fang)面(mian)有(you)很(hen)多東西需要(yao)學(xue)習(xi)，而做到(dao)這壹點的關(guan)鍵(jian)是要(yao)有(you)耐(nai)心(xin)和(he)壹(yi)致。掌握(wo)管(guan)理(li) PCB 溫(wen)度(du)的藝術(shu)需要(yao)時(shi)間(jian)，而此(ci)類指(zhi)南(nan)旨(zhi)在節省大量(liang)時間(jian)。

潤(run)澤(ze)五洲PCB壹直專註(zhu)於正確的PCBA服(fu)務(wu)商(shang)。值得(de)慶幸(xing)的是，壹段時間(jian)以來，各種PCB制造領域都(dou)有(you)。我們不(bu)僅致力於為(wei)其(qi)他(ta) PCB 制造商(shang)提(ti)供(gong)信息(xi)，而且還(hai)為(wei)兩(liang)者(zhe)提(ti)供(gong)最(zui)好的材(cai)料、組(zu)件(jian)和服(fu)務(wu)。