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線路板廠家:關于電路板表面散熱的原理

2021-09-08 08:06:33

線路板廠家:關于電路板表面散熱的原理

 

電路板主要是使用于電子元器件上面的,具有很強的導電功能,由于長時間的導電勢必會產生很高的熱量,特別是用于一些功率比較大的電子產品上面,這個時候如何更好的散熱就是一個比較重要的知識點了。以下是我總結的一些關于電路板散熱需要了解的:




1、高發熱器件加散熱器、導熱板


  當PCB中有少數器件發熱量較大時(少于3個)時,可在發熱器件上加散熱器或導熱管,當溫度還不能降下來時,可采用帶風扇的散熱器,以增強散熱效果。當發熱器件量較多時(多于3個),可采用大的散熱罩(板),它是按電路板上發熱器件的位置和高低而定制的專用散熱器或是在一個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,與每個元件接觸而散熱。但由于元器件裝焊時高低一致性差,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改善散熱效果。




2、通過PCB板本身散熱


  目前廣泛應用的電路板材是覆銅/環氧玻璃布基材或酚醛樹脂玻璃布基材,還有少量使用的紙基覆銅板材。這些基材雖然具有優良的電氣性能和加工性能,但散熱性差,作為高發熱元件的散熱途徑,幾乎不能指望由PCB本身樹脂傳導熱量,而是從元件的表面向周圍空氣中散熱。但隨著電子產品已進入到部件小型化、高密度安裝、高發熱化組裝時代,若只靠表面積十分小的元件表面來散熱是非常不夠的。同時由于QFP、BGA等表面安裝元件的大量使用,元器件產生的熱量大量地傳給PCB板,因此,解決散熱的最方法是提高與發熱元件直接接觸的PCB自身的散熱能力,通過PCB板傳導出去或散發出去。




3、采用合理的走線設計實現散熱


  由于板材中的樹脂導熱性差,而銅箔線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。


  評價PCB的散熱能力,就需要對由導熱系數不同的各種材料構成的復合材料一一PCB用絕緣基板的等效導熱系數(九eq)進行計算。




4、對于采用自由對流空氣冷卻的設備,最是將集成電路(或其他器件)按縱長方式排列,或按橫長方式排列。




5、同一塊印制板上的器件應盡可能按其發熱量大小及散熱程度分區排列,發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。




6、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對其他器件溫度的影響。




7、對溫度比較敏感的器件安置在溫度低的區域(如設備的底部),千萬不要將它放在發熱器件的正上方,多個器件是在水平面上交錯布局。


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