印刷电路板的散热是一个非常重要的环节,那么印刷电路板的散热技巧是什么呢?让我们一起讨论一下。
对于电子设备,工作时会产生一定量的热量,使设备内部温度迅速上升。如果热量不及时释放,设备将继续升温,设备将因过热而失效,电子设备的可靠性将下降。因此,对电路板进行良好的散热处理是非常重要的。
一、电路板散热方式
1.通过印制板本身散热目前广泛使用的印制板是覆铜/环氧玻璃布基板或酚醛树脂玻璃布基板,并使用少量纸基覆铜板材料。尽管这些基材具有优异的电性能和加工性能,但它们的散热性差。作为高发热元件的散热方式,几乎不可能期望热量由印刷电路板本身的树脂传导,而是将热量从元件表面散发到周围空气中。然而,随着电子产品进入进入小型化、高密度安装和高发热组件的时代,仅仅依靠表面积非常小的元件表面散热是不够的。同时,由于广泛使用QFP、BGA和其他表面贴装元件,元件产生的热量被传递到印刷电路板。因此,解决散热问题的最佳途径是提高与发热元件直接接触的印刷电路板的散热能力,并通过印刷电路板传导或散热。
2个高热产生装置加上散热器和导热板。当印刷电路板上有几个发热大(少于三个)的器件时,可以在加热器件上增加散热器或热导管。当温度不能降低时,可以使用带风扇的散热器来增强散热效果。当有大量发热器件(3个以上)时,可以使用大型散热罩(板),这是根据发热器件在印刷电路板上的位置和高度定制的特殊散热器,或者可以在大型平板散热器上挖出不同的元件高低位置。整个散热盖扣合于组件表面,并与各组件接触散热。然而,由于组件在组装和焊接过程中一致性差,散热效果不好。通常,在元件表面增加一个柔软的热相变导热垫,以提高散热效果。
3对于由自然对流空气冷却的设备,最好将集成电路(或其他设备)纵向或横向布置。
4 .采用合理的布线设计实现散热。由于板材中的树脂导热性能差,铜箔线和孔是良好的导热体,提高铜箔的剩余率和增加导热孔是散热的主要手段。为了评估印刷电路板的散热能力,需要计算印刷电路板绝缘基板的等效导热系数(9当量),该绝缘基板是由不同导热系数的材料组成的复合材料。
5同一印刷电路板上的器件应尽可能根据其发热量和散热程度排列。发热量小或耐热性差的器件(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上游(入口),而具有高热值或良好耐热性的器件(如功率晶体管、大规模集成电路等。)应放置在冷却气流的下游。
6在水平方向上,大功率器件尽可能靠近印刷电路板的边缘布置,以缩短传热路径;在垂直方向上,大功率器件尽可能靠近印刷电路板的顶部布置,以减少这些器件在工作时对其它器件温度的影响。
7设备中印刷电路板的散热主要取决于气流,因此有必要研究气流路径,在设计中合理配置器件或印刷电路板。当空气流动时,它总是倾向于在低阻力的地方流动,所以在印刷电路板上布置器件时,有必要避免在某个区域留下大的空间。整机中多个印刷电路板的配置也应注意同样的问题。
8温度敏感装置应放置在最低温度区域(如设备底部)。切勿将它们直接放在加热装置上方。多个设备应在水平面上交错排列。
9.将功耗和产热量最高的设备放在最佳散热位置附近。除非附近有散热设备,否则不要将发热高的设备放在印刷电路板的角落和外围边缘。设计功率电阻时,尽量选择较大的器件,并在调整印刷电路板布局时使其有足够的散热空间。
10避免热点集中在印刷电路板上,尽可能在印刷电路板上均匀分布电源,保持印刷电路板表面温度性能均匀一致。在设计过程中通常很难实现严格的均匀分布,但必须避免功率密度过高的区域,以免热点影响整个电路的正常运行。如果有条件,就有必要分析印刷电路的热效率。例如,在一些专业的印刷电路板设计软件中增加了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。
以上是PCB散热技巧和方法的介绍,希望对大家有所影响。
