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如何利用PCB設計改善散熱提高可靠性

點擊數(shù):1  發(fā)布日期:2020/8/29
　　對于電子設備來說，工作時都會產生一定的熱量，從而使設備內部溫度迅速上升，如果不及時將該熱量散發(fā)出去，設備就會持續(xù)的升溫，器件就會因過熱而失效，電子設備的可靠性能就會下降。因此，對電路板進行很好的散熱處理是非常重要的。
　　
　　1 、加散熱銅箔和采用大面積電源地銅箔
　　
　　連接銅皮的面積越大，結溫越低
　　
　　覆銅面積越大，結溫越低。
　　
　　2、熱過孔
　　
　　熱過孔能有效的降低器件結溫，提高單板厚度方向溫度的均勻性，為在 PCB 背面采取其他散熱方式提供了可能。通過仿真發(fā)現(xiàn)，與無熱過孔相比，在器件熱功耗為 2.5W 、間距 1mm 、中心設計 6x6 的熱過孔能使結溫降低 4.8°C 左右，而 PCB 的頂面與底面的溫差由原來的 21°C 減低到 5°C 。熱過孔陣列改為 4x4 后，器件的結溫與 6x6 相比升高了 2.2°C ，值得關注。
　　
　　3、IC背面露銅，減小銅皮與空氣之間的熱阻
　　
　　4、PCB布局
　　
　　大功率、熱敏器件的要求。
　　
　　a、熱敏感器件放置在冷風區(qū)。
　　
　　b、溫度檢測器件放置在最熱的位置。
　　
　　c、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(qū)排列，發(fā)熱量小或耐熱性差的器件（如小信號晶體管、小規(guī)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(guī)模集成電路等）放在冷卻氣流最下游。
　　
　　d、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。
　　
　　e、設備內印制板的散熱主要依靠空氣流動，所以在設計時要研究空氣流動路徑，合理配置器件或印制電路板�？諝饬鲃訒r總是趨向于阻力小的地方流動，所以在印制電路板上配置器件時，要避免在某個區(qū)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題。
　　
　　f、對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區(qū)域（如設備的底部），千萬不要將它放在發(fā)熱器件的正上方，多個器件最好是在水平面上交錯布局。
　　

　　g、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。在設計功率電阻時盡可能選擇大一些的器件，且在調整印制板布局時使之有足夠的散熱空間。




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