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线路板厂家:关于电路板表面散热的原理

2021-09-08 08:06:33

线路板厂家:关于电路板表面散热的原理

 

电路板主要是使用于电子元器件上面的,具有很强的导电功能,由于长时间的导电势必会产生很高的热量,特别是用于一些功率比较大的电子产品上面,这个时候如何更好的散热就是一个比较重要的知识点了。以下是我总结的一些关于电路板散热需要了解的:




1、高发热器件加散热器、导热板


  当PCB中有少数器件发热量较大时(少于3个)时,可在发热器件上加散热器或导热管,当温度还不能降下来时,可采用带风扇的散热器,以增强散热效果。当发热器件量较多时(多于3个),可采用大的散热罩(板),它是按电路板上发热器件的位置和高低而定制的专用散热器或是在一个大的平板散热器上抠出不同的元件高低位置。将散热罩整体扣在元件面上,与每个元件接触而散热。但由于元器件装焊时高低一致性差,散热效果并不好。通常在元器件面上加柔软的热相变导热垫来改善散热效果。




2、通过PCB板本身散热


  目前广泛应用的电路板材是覆铜/环氧玻璃布基材或酚醛树脂玻璃布基材,还有少量使用的纸基覆铜板材。这些基材虽然具有优良的电气性能和加工性能,但散热性差,作为高发热元件的散热途径,几乎不能指望由PCB本身树脂传导热量,而是从元件的表面向周围空气中散热。但随着电子产品已进入到部件小型化、高密度安装、高发热化组装时代,若只靠表面积十分小的元件表面来散热是非常不够的。同时由于QFP、BGA等表面安装元件的大量使用,元器件产生的热量大量地传给PCB板,因此,解决散热的最方法是提高与发热元件直接接触的PCB自身的散热能力,通过PCB板传导出去或散发出去。




3、采用合理的走线设计实现散热


  由于板材中的树脂导热性差,而铜箔线路和孔是热的良导体,因此提高铜箔剩余率和增加导热孔是散热的主要手段。


  评价PCB的散热能力,就需要对由导热系数不同的各种材料构成的复合材料一一PCB用绝缘基板的等效导热系数(九eq)进行计算。




4、对于采用自由对流空气冷却的设备,最是将集成电路(或其他器件)按纵长方式排列,或按横长方式排列。




5、同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列,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、电解电容等)放在冷却气流的最上流(入口处),发热量大或耐热性好的器件(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下游。




6、在水平方向上,大功率器件尽量靠近印制板边沿布置,以便缩短传热路径;在垂直方向上,大功率器件尽量靠近印制板上方布置,以便减少这些器件工作时对其他器件温度的影响。




7、对温度比较敏感的器件安置在温度低的区域(如设备的底部),千万不要将它放在发热器件的正上方,多个器件是在水平面上交错布局。


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