編輯:欣達電子 發(fā)表日期 : 2019-01-12 閱讀量:640
作為高發(fā)熱元件的散熱途徑,幾乎不能指望由PCB本身樹(shù)脂傳導熱量,而是從元件的表面向周?chē)諝庵猩?。但隨著(zhù)電子產(chǎn)品已進(jìn)入到部件小型化、高密度安裝、高發(fā)熱化組裝時(shí)代,若只靠表面積十分小的元件表面來(lái)散熱是非常不夠的。同時(shí)由于QFP、BGA等表面安裝元件的大量使用,元器件產(chǎn)生的熱量大量地傳給PCB板,因此,解決散熱的最好方法是提高與發(fā)熱元件直接接觸的PCB自身的散熱能力,通過(guò)PCB板傳導出去或散發(fā)出去。
2、高發(fā)熱器件加散熱器、導熱板
當PCB中有少數器件發(fā)熱量較大時(shí)(少于3個(gè))時(shí),可在發(fā)熱器件上加散熱器或導熱管,當溫度還不能降下來(lái)時(shí),可采用帶風(fēng)扇的散熱器,以增強散熱效果。當發(fā)熱器件量較多時(shí)(多于3個(gè)),可采用大的散熱罩(板),它是按PCB板上發(fā)熱器件的位置和高低而定制的專(zhuān)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位置。將散熱罩整體扣在元件面上,與每個(gè)元件接觸而散熱。但由于元器件裝焊時(shí)高低一致性差,散熱效果并不好。通常在元器件面上加柔軟的熱相變導熱墊來(lái)改善散熱效果?!?/p>
3、注意空氣對流散熱
對于采用自由對流空氣冷卻的設備,最好是將集成電路(或其他器件)按縱長(cháng)方式排列,或按橫長(cháng)方式排列。注意使強迫通風(fēng)與自然通風(fēng)方向一致;設備內印制板的散熱主要依靠空氣流動(dòng),所以在設計時(shí)要研究空氣流動(dòng)路徑,合理配置器件或印制電路板??諝饬鲃?dòng)時(shí)總是趨向于阻力小的地方流動(dòng),所以在印制電路板上配置器件時(shí),要避免在某個(gè)區域留有較大的空域。整機中多塊印制電路板的配置也應注意同樣的問(wèn)題?!?/p>
4、采用合理的走線(xiàn)設計實(shí)現散熱
由于板材中的樹(shù)脂導熱性差,而銅箔線(xiàn)路和孔是熱的良導體,因此提高銅箔剩余率和增加導熱孔是散熱的主要手段。盡可能多安放金屬化過(guò)孔, 且孔徑、盤(pán)面盡量大,依靠過(guò)孔幫助散熱;根據器件電流密度規劃最小通道寬度;特別注意接合點(diǎn)處通道布線(xiàn);大電流線(xiàn)條盡量表面化;在不能滿(mǎn)足要求的條件下,可考慮采用匯流排;
5、合理布局
同一塊印制板上的器件應盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區排列,發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號晶體管、小規模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上流(入口處),發(fā)熱量大或耐熱性好的器件(如功率晶體管、大規模集成電路等)放在冷卻氣流最下游。也可以考慮把發(fā)熱高、輻射大的元件專(zhuān)門(mén)設計安裝在一個(gè)印制板上;
在水平方向上,大功率器件盡量靠近印制板邊沿布置,以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上,大功率器件盡量靠近印制板上方布置,以便減少這些器件工作時(shí)對其他器件溫度的影響。將功耗最高和發(fā)熱最大的器件布置在散熱最佳位置附近。不要將發(fā)熱較高的器件放置在印制板的角落和四周邊緣,除非在它的附近安排有散熱裝置。在設計功率電阻時(shí)盡可能選擇大一些的器件,且在調整印制板布局時(shí)使之有足夠的散熱空間。
對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區域(如設備的底部),千萬(wàn)不要將它放在發(fā)熱器件的正上方,多個(gè)器件最好是在水平面上交錯布局。
6、工藝方法
對一些雙面裝有器件的區域容易引起局部高溫,為了改善散熱條件,可以在焊膏中摻入少量的細小銅料,再流焊后在器件下方焊點(diǎn)就有一定的高度。使器件與印制板間的間隙增加,增加了對流散熱。
7、注意選材
由于元件安裝在印制板上也發(fā)出一部分熱量,影響工作溫度,選擇材料和印制板設計時(shí)應考慮到這些因素,熱點(diǎn)溫度應不超過(guò) 125 ℃;盡可能選擇更厚一點(diǎn)的覆銅箔;特殊情況下可選擇鋁基、陶瓷基等熱阻小的板材; 采用多層板結構有助于 PCB 熱設計;射頻功放或者LED PCB采用金屬底座基板。