PCB厂家讲解PCB设计及散热知识

PCB厂家讲解PCB设计及散热知识

对于电子设备来说，在运行过程中会产生一定的热量，使设备内部温度迅速升高。 如果热量不及时散发，设备温度会持续升高，器件会因过热而失效，电子设备的可靠性会下降。 因此，对电路板进行良好的散热处理非常重要。

电路板冷却方式：

1 通过PCB散热

目前广泛使用的PCB板是覆铜板/环氧玻璃布基板或酚醛树脂玻璃布基板，也有少数纸基覆铜板。 尽管这些基板具有优异的电气和加工性能，但散热性较差。 作为高发热元件的散热方式，它们很难指望从PCB本身的树脂传导热量，而是将热量从元件表面散发到周围空气中。 然而，随着电子产品进入小型化、元件高密度安装、高发热组装时代，仅仅依靠表面积很小的元件表面进行散热是不够的。 同时，由于QFP、BGA等表面贴装元件的大量使用，元件产生的大量热量被转移到PCB板上。 因此，解决散热的最佳方法是提高与发热元件直接接触的PCB本身的散热能力，通过PCB板传导或散发。

2 高发热体加散热器及导热板

当PCB中发热能力较大的元件较少（小于3个）时，可在发热元件上加散热器或传热管。 当温度无法降低时，可以使用带风扇的散热器来增强散热效果。 当加热装置较多（3个以上）时，可采用较大的散热罩（板）。 它是根据PCB板上发热器件的位置和高度定制的专用散热器，或者可以在大型平板散热器上挑选不同的元件高低位置。 将隔热罩整体扣在元件表面，并与各个元件接触散热。 但由于组装、焊接时元件一致性差，散热效果不佳。 通常会在元件表面添加软质热相变导热垫，以提高散热效果。

3 对于采用自然对流空气冷却的设备，集成电路（或其他器件）最好纵向或横向布置。

4 在水平方向上，大功率器件尽可能靠近印制板边缘布置，以缩短传热路径； 在垂直方向上，大功率器件应尽可能靠近印制电路板顶部布置，以减少这些器件在工作时对其他器件温度的影响。

5 同一印制板上的元件应根据其发热量和散热程度尽可能分区排列。 发热量低或耐热性差的元件（如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容器等）应放置在冷却气流的顶部（入口），发热量高的元件应放置在冷却气流的顶部（入口）。 值或耐热性好的器件（如功率晶体管、大规模集成电路等）应放置在冷却气流的底部。

6 将功耗和发热最高的器件布置在最佳散热位置附近。 不要将发热高的元件放置在印制板的角落和周围边缘，除非附近有散热器。 在功率电阻设计时，尽量选择较大的器件，并在调整印制电路板布局时使其有足够的散热空间。

7 设备中印刷电路板的散热主要依靠气流，因此设计时应研究气流路径，对设备或印刷电路板进行合理配置。 空气流动时，总是倾向于流向阻力小的地方。 因此，在PCB上配置元器件时，要避免在某一区域留有较大的空间。 整机多块印刷电路板的配置也应注意同样的问题。

8 对温度敏感的设备应放置在温度最低的区域（如设备底部），不应放置在加热设备的正上方。 多台设备应在水平面上错开布置。

9 避免PCB上热点集中，尽可能将功率均匀分布在PCB上，保持PCB表面温度性能的均匀性和一致性。 在设计过程中往往很难做到严格的均匀分布，但必须避开功率密度过高的区域，以免出现热点，影响整个电路的正常工作。 如果条件允许，有必要对印制电路进行热效率分析。 例如，一些专业PCB设计软件中添加热效率指标分析软件模块，可以帮助设计人员优化电路设计。

10采用合理的布线设计，实现散热

由于片材中的树脂导热性能较差，而铜箔线路和孔是热的良导体，因此提高铜箔残留率和增加导热孔是散热的主要手段。为了评估PCB的散热能力，需要计算PCB绝缘基板的等效导热系数（9eq），PCB是由多种不同导热系数的材料组成的复合材料。

----以上就是PCB散热技巧和方法的介绍，希望对您有所帮助。 PCB组装、PCB设计、PCB加工厂家讲解PCB设计和散热知识。