摘要：眾所(suo)周(zhou)知，電子設備(bei)運行(xing)過程(cheng)中(zhong)產生的熱(re)量會(hui)導(dao)致(zhi)設(she)備(bei)內部(bu)溫度迅(xun)速升高。如(ru)果(guo)不及(ji)時(shi)散(san)熱(re)，設備(bei)將繼續升溫，並(bing)且設(she)備(bei)會因(yin)過熱(re)而發(fa)生(sheng)故(gu)障，並(bing)且電(dian)子設備(bei)的可靠(kao)性會(hui)降(jiang)低(di)。因此，消散(san)板非(fei)常重要。以下(xia)是潤澤(ze)五洲(zhou)為(wei)您分(fen)享的相(xiang)關經(jing)驗(yan)！

    PCB溫升的直接因(yin)素是功耗(hao)部(bu)件的存在，並(bing)且發(fa)熱(re)強度隨(sui)功耗(hao)的變化而(er)變化。

    溫升有(you)兩(liang)種現象(xiang)。

    1，局(ju)部(bu)溫升或全(quan)區溫(wen)升;

    2.短期(qi)溫升或長期(qi)溫升。

    由(you)於(yu)詳(xiang)細(xi)的原(yuan)因，通常從以(yi)下(xia)幾(ji)個(ge)方面對它(ta)們進行(xing)分(fen)析。

    1.電(dian)力(li)消耗(hao)

    （1）單位(wei)面積功耗(hao)分(fen)析；

    （2）分(fen)析PCB上(shang)的功耗(hao)分(fen)布。

    2.PCB的結(jie)構(gou)

    （1）大(da)小；

    （2）材(cai)料。

    3.如(ru)何(he)安裝PCB

    （1）安裝方式（如(ru)垂直安裝，水平安裝）；

    （2）密(mi)封條件和與機殼的距(ju)離(li)。

    4.熱(re)輻(fu)射(she)

    （1）PCB表面的發(fa)射(she)率(lv)；

    （2）PCB與相(xiang)鄰(lin)表(biao)面之間(jian)的溫(wen)差(cha)及(ji)其(qi)絕對(dui)溫(wen)度；

    5.導熱(re)

    （壹(yi)）安(an)裝散熱(re)器(qi)；

    （2）其(qi)他(ta)安裝結(jie)構(gou)構(gou)件(jian)的導(dao)通。

    6.熱(re)對流

    （1）自(zi)然對(dui)流；

    （2）強制(zhi)冷卻對流。

    從PCB上(shang)分(fen)析以(yi)上因(yin)素是解(jie)決(jue)PCB溫(wen)升的有(you)效(xiao)方法(fa)。潤澤(ze)五洲(zhou)認(ren)為，這(zhe)些因素(su)通常與產(chan)品和系(xi)統相(xiang)關，並(bing)且相(xiang)互依賴(lai)。大(da)多數(shu)因(yin)素(su)應(ying)根(gen)據(ju)實際情況(kuang)進行(xing)分(fen)析。僅(jin)針對(dui)特定的實(shi)際(ji)情況(kuang)，才能(neng)正確計(ji)算(suan)或估算(suan)溫(wen)度升高和功耗(hao)等(deng)參(can)數(shu)。

    解(jie)決(jue)方(fang)案(an)

    具有(you)散(san)熱(re)器(qi)和導熱(re)板的高熱(re)量產(chan)生(sheng)裝置

    當PCB中有(you)少(shao)量零件(jian)產生大(da)量熱(re)量（少(shao)於(yu)3個(ge)）時(shi)，可以(yi)將散熱(re)器(qi)或熱(re)管(guan)添加到(dao)設(she)備(bei)中。當無法降(jiang)低(di)溫度時(shi)，可以(yi)使(shi)用(yong)帶風(feng)扇(shan)的散(san)熱(re)器(qi)來(lai)增強散(san)熱(re)效果(guo)。當零件(jian)數(shu)量(liang)較(jiao)大(da)（超過(guo)3個(ge)）時，可以(yi)使(shi)用(yong)較大(da)的散(san)熱(re)蓋（板(ban)），該散熱(re)蓋是根(gen)據(ju)PCB或PC上發熱(re)裝置的位(wei)置和高度定制(zhi)的專(zhuan)用(yong)散熱(re)器(qi)。大(da)型平板散(san)熱(re)器(qi)。放(fang)置不同組件的上(shang)部(bu)和下(xia)部(bu)。隔熱(re)罩整體地(di)固(gu)定在(zai)部(bu)件表(biao)面上，並(bing)且與(yu)每(mei)個部(bu)件接(jie)觸以散(san)發(fa)熱(re)量。然(ran)而(er)，由(you)於(yu)在(zai)焊(han)接(jie)過程(cheng)中(zhong)組件的壹(yi)致(zhi)性差(cha)，因(yin)此散(san)熱(re)效果(guo)不好。

    通過PCB本身進(jin)行(xing)冷卻

    當前(qian)廣泛使(shi)用(yong)的PCB是覆(fu)銅/環氧(yang)玻璃(li)布基板(ban)或酚醛樹脂(zhi)玻(bo)璃(li)布基板(ban)，並(bing)且使(shi)用(yong)少量的紙(zhi)基(ji)覆(fu)銅板。盡管(guan)這些基板(ban)具有(you)優(you)異的電(dian)性能(neng)和加工性能(neng)，但是它(ta)們的散(san)熱(re)性很(hen)差(cha)。作(zuo)為高發(fa)熱(re)部(bu)件的散(san)熱(re)路徑，很(hen)難(nan)期(qi)望從PCB本(ben)身的樹(shu)脂(zhi)傳導(dao)熱(re)量，而(er)是將熱(re)量從部(bu)件表(biao)面散發到(dao)周(zhou)圍(wei)的空(kong)氣(qi)中。然(ran)而，隨(sui)著(zhe)電(dian)子產品進入(ru)小(xiao)型化，高密(mi)度安(an)裝和高熱(re)量組裝的時(shi)代(dai)，僅從表(biao)面積很小的部(bu)件表(biao)面散發熱(re)量是不夠的。同(tong)時(shi)，由(you)於(yu)大(da)量的表(biao)面安裝組件（例如QFP和BGA），組件產(chan)生(sheng)的熱(re)量大(da)量傳遞到(dao)PCB。因(yin)此，解(jie)決(jue)散(san)熱(re)的最(zui)佳方(fang)法(fa)是提(ti)高與(yu)發(fa)熱(re)元件直接接(jie)觸的PCB本(ben)身(shen)的散(san)熱(re)能力(li)。傳(chuan)導(dao)或發射。

    使(shi)用(yong)合(he)理的布局(ju)設計(ji)以實現散(san)熱(re)

    由(you)於(yu)電(dian)路板上的樹(shu)脂(zhi)導熱(re)性較(jiao)差(cha)，並(bing)且銅(tong)線和孔(kong)是良好的熱(re)導體(ti)，PCB潤澤(ze)認為增加銅的殘(can)留比率(lv)和增加導熱(re)孔(kong)是散熱(re)的主(zhu)要(yao)手段(duan)。

    為(wei)了評(ping)估PCB的散(san)熱(re)能力(li)，有(you)必要計(ji)算(suan)由(you)具(ju)有(you)不同導(dao)熱(re)系(xi)數(shu)的各(ge)種材(cai)料組成的復(fu)合(he)材(cai)料的等(deng)效(xiao)導(dao)熱(re)系(xi)數(shu)。

    對於使(shi)用(yong)自(zi)由(you)對(dui)流空氣(qi)冷卻的設(she)備(bei)，最(zui)好以垂直較長(chang)的方(fang)式(shi)或水平較長(chang)的方(fang)式(shi)來布置集成(cheng)電路（或其(qi)他(ta)裝置）。

    應根(gen)據(ju)它(ta)們的發(fa)熱(re)和散熱(re)量將它(ta)們放(fang)置在同(tong)壹PCB上(shang)。應放(fang)置低(di)熱(re)量或耐(nai)熱(re)性較(jiao)差(cha)的設(she)備(bei)（例如小(xiao)信(xin)號(hao)晶體(ti)管(guan)，小規(gui)模集(ji)成電路，電解(jie)電(dian)容(rong)器(qi)等(deng)）。冷(leng)卻氣流的最(zui)高流（在入(ru)口(kou)處），產(chan)生大(da)量熱(re)量或熱(re)量的設(she)備(bei)（例如功率(lv)晶體(ti)管(guan)，大(da)規模集成電(dian)路等(deng)）位(wei)於(yu)冷(leng)卻的最(zui)下(xia)遊(you)空氣(qi)流動。

    在(zai)水(shui)平方向(xiang)上，大(da)功率(lv)元件應盡可能(neng)靠(kao)近PCB的邊緣放(fang)置，以縮(suo)短傳(chuan)熱(re)路徑。在(zai)垂(chui)直方向(xiang)上，大(da)功率(lv)組件應(ying)盡可能(neng)靠(kao)近PCB的頂(ding)部(bu)放(fang)置，以降(jiang)低(di)其(qi)他(ta)組件在(zai)運(yun)行(xing)時的溫(wen)度。

    對溫(wen)度敏(min)感的組件應(ying)放(fang)置在溫(wen)度最(zui)低(di)的區域(yu)（例如設(she)備(bei)的底(di)部(bu)）。請勿將其(qi)直接放(fang)在加熱(re)設備(bei)上方(fang)。多個裝置優選地(di)在(zai)水平面上交(jiao)錯(cuo)。

    器(qi)件(jian)中PCB的散(san)熱(re)主要(yao)取(qu)決(jue)於氣流，因此在(zai)設(she)計(ji)過程(cheng)中(zhong)應研究(jiu)氣(qi)流路徑，並(bing)正確配置器(qi)件(jian)或PCB。當空氣流動時，它(ta)傾向於在低(di)阻(zu)力(li)的地(di)方(fang)流動。因此，在(zai)印(yin)刷(shua)電路板上配置設備(bei)時，請避免在壹定區域(yu)內留有(you)較(jiao)大(da)的空(kong)氣(qi)空間(jian)。在(zai)整(zheng)個機器(qi)中(zhong)的多個印(yin)刷電路板的配(pei)置中應(ying)註意(yi)相(xiang)同的問(wen)題(ti)。

    避(bi)免將熱(re)點集(ji)中(zhong)在(zai)PCB上(shang)，將功率(lv)盡可能(neng)均(jun)勻地(di)分(fen)配到(dao)PCB上(shang)，並(bing)保持(chi)PCB表(biao)面的溫(wen)度性能(neng)均(jun)勻壹(yi)致。在(zai)設計(ji)過程(cheng)中(zhong)通常很難(nan)實(shi)現嚴格的均(jun)勻分(fen)布，但是有(you)必要避免功率(lv)密(mi)度過(guo)高的區域(yu)，以免熱(re)點影響(xiang)整(zheng)個(ge)電路的正常工作(zuo)。如(ru)有(you)必要，有(you)必要對印刷(shua)電(dian)路進行(xing)熱(re)性能(neng)分(fen)析。例如，某(mou)些專業的PCB設(she)計(ji)軟??件中添加的熱(re)性能(neng)指(zhi)標(biao)分(fen)析軟(ruan)件模(mo)塊(kuai)可以(yi)幫(bang)助設(she)計(ji)人(ren)員優(you)化電(dian)路設計(ji)。

    將具有(you)最(zui)高功耗(hao)和最(zui)大(da)發熱(re)量的組件放(fang)在散(san)熱(re)最(zui)佳的位(wei)置附近(jin)。除非(fei)將散熱(re)片放(fang)在印(yin)刷(shua)電(dian)路板的角落和外(wai)圍邊緣，否(fou)則請勿將其(qi)加熱(re)。設計(ji)功率(lv)電(dian)阻(zu)器(qi)時(shi)，請盡可能(neng)選擇更(geng)大(da)的設(she)備(bei)，並(bing)在調(tiao)整(zheng)印(yin)刷電路板布局(ju)時留有(you)足(zu)夠的散(san)熱(re)空間(jian)。

    高散(san)熱(re)裝置連接(jie)到(dao)基(ji)板時(shi)，應(ying)使(shi)它(ta)們之間(jian)的熱(re)阻(zu)最(zui)小。為了更好地(di)滿(man)足(zu)熱(re)特性要(yao)求，可以(yi)在芯(xin)片(pian)的底(di)面上使(shi)用(yong)壹些導熱(re)材(cai)料（例如壹(yi)層(ceng)導熱(re)矽膠(jiao)），並(bing)保持(chi)壹(yi)定的接(jie)觸面積，以使(shi)器(qi)件(jian)散熱(re)。

    組件與(yu)基(ji)板的連(lian)接(jie)

    （1）最(zui)小化組件引(yin)線的長(chang)度；

    （2）在選擇大(da)功率(lv)元件時，應考(kao)慮(lv)引線材(cai)料的導(dao)熱(re)性，並(bing)應盡可能(neng)選擇最(zui)大(da)橫截面的引(yin)線；

    （3）選擇帶有(you)大(da)量引腳(jiao)的組件。

    設備(bei)包(bao)裝選擇

    （1）在考(kao)慮(lv)散熱(re)設計(ji)時，請註意(yi)組件的包(bao)裝說明及(ji)其(qi)導熱(re)系(xi)數(shu)；

    （2）應考(kao)慮(lv)在襯底與(yu)器(qi)件(jian)封裝之間(jian)提(ti)供良好的導(dao)熱(re)路徑；

    （3）在熱(re)傳導(dao)路徑上(shang)應(ying)避免空氣分(fen)隔。在這種情況(kuang)下(xia)，可以(yi)使(shi)用(yong)導熱(re)材(cai)料進行(xing)填(tian)充(chong)。