散热设计(三)PCB设计对电子器件散热性能之影响
电子制造行业中的PCB设计优化技巧
电子制造行业中的PCB设计优化技巧在电子制造行业中,PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计是一个关键环节。
一个合理、高效的PCB设计能够提升产品品质、降低制造成本。
本文将介绍一些电子制造行业中常用的PCB设计优化技巧,帮助您在设计过程中做出明智的决策,提高PCB的性能和可靠性。
1. PCB尺寸与布局规划在PCB设计之前,首先需要确定PCB的尺寸和布局规划。
合理的尺寸和布局规划能够减少电磁干扰、提高信号完整性。
在规划过程中,应根据电路功能和布线需求来确定电子元件的放置位置,确保信号路径尽量短且布局紧凑。
此外,还需考虑散热需求,为热点元件提供足够的散热空间。
2. 地面层与电源层规划在PCB设计中,地面层和电源层的规划是至关重要的。
地面层的设计能够有效地抑制电磁干扰,提高系统的抗干扰能力。
电源层的规划则能够提供稳定可靠的电源供电,降低系统噪声。
为了充分利用地面层和电源层的作用,应注意将地面层与电源层分区,避免信号与电源层交叉干扰。
3. 信号完整性设计在高速电路设计中,信号完整性是一个重要的考虑因素。
为了确保信号的质量,需要注意以下几点:- 选择合适的阻抗匹配:根据信号的传输速率和信号线的长度,选择合适的阻抗匹配方式,避免信号的失真和反射。
- 控制信号线的长度:信号线长度的不对称性会导致信号的传输延迟和抖动,因此在布线过程中要尽量保持信号线的长度相等。
- 使用均匀分布的电容:分布式电容可以提供更平滑的电源补偿,减小电源噪声对信号的干扰。
4. 散热设计在高功率电子器件上,散热是一个重要的考虑因素。
合理的散热设计可以延长电子元件的寿命,提高系统的可靠性。
以下是一些散热设计的技巧:- 在PCB设计中合理放置散热元件,如散热器和散热片,以保证良好的散热效果。
- 增加散热通道以促进空气流动,从而提高散热效率。
- 选择高导热性的材料,如金属基板,以提高PCB的散热性能。
5. 确保设计的可维护性在电子制造行业中,维护成本也是一个重要的考虑因素。
pcb热阻计算
pcb热阻计算PCB热阻计算一、引言在电子设备的设计和制造中,热管理是一个至关重要的问题。
随着电子产品的不断迭代和功能的增加,元器件的功耗也在不断增加,导致设备产生大量的热量。
如果不能有效地将热量散热出去,就会影响设备的性能和寿命。
因此,热阻计算成为了电子设备设计中必不可少的一环。
二、什么是热阻?热阻是指单位面积上单位时间内通过的热量与温度差之比。
在电子设备中,我们通常使用热阻来描述散热效果。
热阻的单位是摄氏度每瓦特(℃/W),表示每瓦特的功率通过一平方米的面积时,温度升高的程度。
三、PCB热阻的计算方法在PCB设计中,热阻的计算主要涉及两个方面:PCB板材的热阻和散热器的热阻。
1. PCB板材的热阻计算PCB板材的热阻主要由两个部分组成:导热层的热阻和传热层的热阻。
导热层的热阻取决于导热层的材料和厚度,而传热层的热阻取决于导热层和散热器之间的接触热阻。
导热层的热阻可以通过材料的热导率和厚度来计算。
热导率是指材料单位长度内的热量传导能力,单位是瓦特每米开尔文(W/(m·K))。
热阻的计算公式为:热阻 = 厚度 / (热导率× 面积)。
传热层的热阻主要由接触热阻和空气传热热阻组成。
接触热阻是指导热层和散热器之间的接触界面的热阻,可以通过接触界面的材料和压力来计算。
空气传热热阻是指空气对热量传导的阻力,可以通过空气的热传导系数和传热面积来计算。
2. 散热器的热阻计算散热器的热阻主要由材料的热导率、散热器的形状和表面积以及空气流动情况等因素决定。
散热器的热阻计算比较复杂,通常需要借助计算软件或实验来确定。
四、热阻计算的应用热阻计算在电子设备设计中有着广泛的应用。
首先,通过热阻计算,可以评估PCB板材的散热性能,选择合适的材料和厚度,以确保电子设备在正常工作时不会出现过热现象。
其次,热阻计算可以帮助设计师确定散热器的尺寸和形状,以提高散热效果。
此外,热阻计算还可以用于优化散热系统的设计,减少能量消耗,提高设备的效率。
简单实用的10种PCB散热方法解析!
对于企业电子技术设备管理来说,工作时都会影响产生具有一定的热量,从而使设备进行内部控制温度迅速发展上升,如果不及时将该热量散发出去,设备就会持续的升温,器件就会因过热而失效,电子信息设备的可靠性能就会下降。
因此,对电路板进行良好的散热处理非常重要。
PCB 板的散热是一个非常重要的环节,那么PCB 板的散热技巧是怎样的,下面我们一起来讨论一下。
01目前广泛使用的通过PCB板本身散热的PCB板是覆铜玻璃布基板或酚醛树脂玻璃布基板,也有少数纸基覆铜板。
虽然这些基板具有优良的电气性能和加工性能,但是散热性能差,作为高加热元件的散热方式,几乎不能指望由PCB 本身的树脂导热,它把热量从元件表面辐射到周围的空气中。
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。
同时企业由于QFP、BGA等表面进行安装一个元件的大量资金使用,元器件发展产生的热量大量地传给PCB板,因此,解决方式散热的最好研究方法是提高与发热元件可以直接影响接触的PCB自身的散热技术能力,通过PCB板传导出去或散发出去。
散热铜箔和大面积供电铜箔▼热过孔▼IC背面裸露铜,减少铜皮与空气之间的热阻。
PCB布局热敏装置置于冷风区。
温度检测器放置在最热的位置。
同一印制板上的器件应尽可能按其发热量和散热量排列。
发热量低或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等。
)应放置在冷却气流的上游(入口),而发热量高或耐热性好的器件(如功率晶体管和大规模集成电路等。
)应放置在冷却气流的下游。
在水平方向上,大功率器件尽可能靠近PCB 的边缘以缩短传热路径,而在垂直方向上,大功率器件尽可能靠近PCB 的顶部,以降低这些器件在其他器件温度上的运行。
设备中印刷电路板的散热主要依靠气流,设计时需要研究气流路径,合理配置器件或印刷电路板。
空气往往流入电阻较低的区域,因此在配置印刷电路板上的设备时,应避免留下较大的空间。
PCB可靠性设计规范
PCB可靠性设计规范PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子产品上实现电路连接和组件安装的重要组成部分。
在现代电子产品中,PCB设计的可靠性是至关重要的,它直接关系到产品的质量、寿命和用户的满意度。
为了确保PCB的可靠性,设计规范起到了重要的作用。
本文将介绍一些常见的PCB可靠性设计规范。
首先,良好的PCB布局是确保可靠性的基础。
在布局设计中,应尽量减小信号与电源、驱动和干扰源之间的距离,以降低信号线路上的电磁干扰。
此外,还应避免与高功率和高速信号线路的交叉,以减少串扰。
要注意避开可能引起电容耦合和互感耦合的元件和线路,并采用地线等电气隔离方法,以降低共模噪声。
其次,良好的电源设计对确保PCB可靠性至关重要。
电源应具有稳定的输出电压和电流,以确保电子元件工作在其额定电压和电流下。
电源的稳定性可以通过合理选择电源配置和滤波电路来实现。
此外,还应为高功率元件和敏感电子元件提供单独的电源,以减少互相干扰。
第三,适当的散热设计可以提高PCB的可靠性。
当电子元件工作时,会产生大量的热量,如果不能及时散热,将导致元件过热,甚至损坏。
为了确保散热效果,应合理选择散热器的尺寸和材料,并将其安装在需要散热的元件附近。
此外,还应考虑到通风条件,尽量使空气流通,以提高散热效果。
第四,电子元件的正确安装也是提高PCB可靠性的重要因素。
在元件的安装过程中,应遵循正确的焊接规范,确保焊接点牢固可靠。
焊接时使用合适的焊接温度和时间,避免产生过多的热量和应力,以减少焊接引起的损坏。
此外,还应合理选择元件的安装位置和方式,减少机械应力和振动对元件的影响。
第五,合理选择材料和元器件也是PCB可靠性设计的关键。
在PCB设计中,应选择具有高耐热、低膨胀系数和稳定性好的材料。
对于元器件,应选择有资质认证和质量可靠的供应商提供的元器件,以确保其质量和可靠性。
最后,良好的PCB维护和检测也是确保其可靠性的重点。
热设计的重要性以及PCB电路板散热设计技巧
热设计的重要性以及PCB电路板散热设计技巧
一、热设计的重要性
电子设备在工作期间所消耗的电能,比如射频功放,FPGA芯片,电源类产品,除了有用功外,大部分转化成热量散发。
电子设备产生的热量,使内部温度迅速上升,如果不及时将该热量散发,设备会继续升温,器件就会因过热失效,电子设备的可靠性将下降。
SMT 使电子设备的安装密度增大,有效散热面积减小,设备温升严重地影响可靠性,因此,对热设计的研究显得十分重要。
搞射频的兄弟有柴,这样散热也行?
对于PCB电路板的散热是一个非常重要的环节,那么PCB电路板散热技巧是怎样的,下面我们一起来讨论下。
对于电子设备来说,工作时都会产生一定的热量,从而使设备内部温度迅速上升,如果不及时将该热量散发出去,设备就会持续的升温,器件就会因过热而失效,电子设备的可靠性能就会下降。
因此,对电路板进行很好的散热处理是非常重要的。
二、印制电路板温升因素分析
引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在,电子器件均不同程度地存在功耗,发热强度随功耗的大小变化。
印制板中温升的2 种现象:
(1)局部温升或大面积温升;
(2)短时温升或长时间温升。
在分析PCB 热功耗时,一般从以下几个方面来分析。
2.1 电气功耗
(1)分析单位面积上的功耗;
(2)分析PCB 板上功耗的分布。
2.2 印制板的结构。
PCB电路板散热设计技巧
PCB电路板散热设计技巧一、热设计的重要性电子设备在工作期间所消耗的电能,比如射频功放,FPGA芯片,电源类产品,除了有用功外,大部分转化成热量散发。
电子设备产生的热量,使内部温度迅速上升,如果不及时将该热量散发,设备会继续升温,器件就会因过热失效,电子设备的可靠性将下降。
SMT使电子设备的安装密度增大,有效散热面积减小,设备温升严重地影响可靠性,因此,对热设计的研究显得十分重要。
对于PCB电路板的散热是一个非常重要的环节,那么PCB电路板散热技巧是怎样的,下面我们一起来讨论下。
对于电子设备来说,工作时都会产生一定的热量,从而使设备内部温度迅速上升,如果不及时将该热量散发出去,设备就会持续的升温,器件就会因过热而失效,电子设备的可靠性能就会下降。
因此,对电路板进行很好的散热处理是非常重要的。
二、印制电路板温升因素分析引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在,电子器件均不同程度地存在功耗,发热强度随功耗的大小变化。
印制板中温升的2种现象:(1)局部温升或大面积温升;(2)短时温升或长时间温升。
在分析PCB热功耗时,一般从以下几个方面来分析。
2.1电气功耗(1)分析单位面积上的功耗;(2)分析PCB板上功耗的分布。
2.2印制板的结构(1)印制板的尺寸;(2)印制板的材料。
2.3印制板的安装方式(1)安装方式(如垂直安装,水平安装);(2)密封情况和离机壳的距离。
2.4热辐射(1)印制板表面的辐射系数;(2)印制板与相邻表面之间的温差和他们的绝对温度2.5热传导(1)安装散热器;(2)其他安装结构件的传导。
2.6热对流(1)自然对流;(2)强迫冷却对流。
从PCB上述各因素的分析是解决印制板的温升的有效途径,往往在一个产品和系统中这些因素是互相关联和依赖的,大多数因素应根据实际情况来分析,只有针对某一具体实际情况才能比较正确地计算或估算出温升和功耗等参数。
三、PCB热设计的一些方法1通过PCB板本身散热目前广泛应用的PCB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。
浅析电子设备中功率器件的热设计与散热设计
浅析电子设备中功率器件的热设计与散热设计0 引言电子设备(产品)在工作过程中,随着温度达到或超过规定的温度值时,就会引起或增大电子设备的失效率,也就是过热失效。
过热失效的原因主要来自电子设备中功率器件的过热。
因此,做好电子设备中功率器件的热设计与散热设计是提高电子设备(产品)质量与可靠性的关键环节。
本文就电子设备中功率器件的热性能、功率器件热设计、散热器设计、散热技术的发展等,做进一步的研究和探讨[1]。
1 功率器件的热性能功率器件在受到来自器件本身工作时(内部)产生的热或受到器件壳体(外部)接触到的热源影响,又得不到及时地散热,就会导致功率器件内部芯片(有源区)的温度(结温)升高,使器件的可靠性降低无法正常工作。
功率器件的热性能:结温和热阻[2]。
1.1 结温。
功率器件的内部芯片有源区(如晶体管的pn结区、场效应器件的沟道区、集成电路的扩散电阻或薄膜电阻等)的温度称为结温。
当功率器件的结温温度(tj)超过其环境温度(ta)时,由温差变化形成的热扩散流,把器件芯片上的热量传递到管壳并向外散发热能,并随着器件结温与环境温差(tj-ta)的变化增大而使传热量增大。
1.2 热阻。
功率器件传递热量能力的大小称为热阻(rt),热阻(rt)的值增大时,功率器件的散热能力就减小。
热阻分为内、外热阻:①内热阻是功率器件本身的热阻,并与功率器件的芯片、外壳材料的导热率、厚度和截面积等有关。
②外热阻是功率器件外部的热阻,并与功率器件外部(管壳)的封装形式(如金属管壳的外热阻<塑封管壳)有关,而且管壳面积越大,外热阻越小。
2 功率器件的热设计功率器件热设计的目的是为了防止器件工作时所产生的温度过高,致使器件(过热引起热失效)无法正常工作。
在功率器件热设计过程中,不仅要作好器件内部芯片、封装形式和管壳的热设计,还要加装合适的散热器进行有效散热,保证器件在安全结温之内正常可靠的工作[3]。
2.1 器件的性能参数和环境参数。
芯片散热解决方案
芯片散热解决方案篇一:利用PCB散热的要领与IC封装策略利用PCB散热的要领与IC封装策略引言半导体制造公司很难控制使用其器件的系统。
但是,安装IC的系统对于整体器件性能而言至关重要。
对于定制IC 器件来说,系统设计人员通常会与制造厂商一起密切合作,以确保系统满足高功耗器件的众多散热要求。
这种早期的相互协作可以保证 IC 达到电气标准和性能标准,同时保证在客户的散热系统内正常运行。
许多大型半导体公司以标准件来出售器件,制造厂商与终端应用之间并没有接触。
这种情况下,我们只能使用一些通用指导原则,来帮助实现一款较好的 IC 和系统无源散热解决方案。
普通半导体封装类型为裸焊盘或者 PowerPADTM 式封装。
在这些封装中,芯片被贴装在一个被称作芯片焊盘的金属片上。
这种芯片焊盘在芯片加工过程中对芯片起支撑作用,同时也是器件散热的良好热通路。
当封装的裸焊盘被焊接到PCB 后,热量能够迅速地从封装中散发出来,然后进入到PCB 中。
之后,通过各 PCB 层将热散发出去,进入到周围的空气中。
裸焊盘式封装一般可以传导约 80% 的热量,这些热通过封装底部进入到 PCB。
剩余 20% 的热通过器件导线和封装各个面散发出去。
只有不到 1% 的热量通过封装顶部散发。
就这些裸焊盘式封装而言,良好的 PCB 散热设计对于确保一定的器件性能至关重要。
Fig. 1: PowerPAD design showing thermal path 可以提高热性能的 PCB 设计第一个方面便是 PCB 器件布局。
只要是有可能,PCB 上的高功耗组件都应彼此隔开。
这种高功耗组件之间的物理间隔,可让每个高功耗组件周围的 PCB 面积最大化,从而有助于实现更好的热传导。
应注意将 PCB 上的温度敏感型组件与高功耗组件隔离开。
在任何可能的情况下,高功耗组件的安装位置都应远离 PCB 拐角。
更为中间的 PCB 位置,可以最大化高功耗组件周围的板面积,从而帮助散热。
PCB散热设计研究
PCB散热设计研究一、引言随着电子技术的快速发展,PCB(印制电路板)作为电子设备中的核心部件,其性能的稳定性和可靠性越来越受到人们的关注。
而散热问题作为影响PCB性能的关键因素之一,其设计合理与否直接关系到整个系统的稳定性和使用寿命。
因此,对PCB散热设计进行深入研究,具有重要的理论和实际意义。
二、PCB散热设计的原则与策略散热设计原则在进行PCB散热设计时,应遵循以下原则:(1)合理布局:根据元器件的发热量和工作特性,合理布局元器件,以减少热量在PCB上的积聚。
(2)优化导热路径:通过合理的导线布局和层叠设计,优化导热路径,提高热量的传递效率。
(3)降低热阻:采用低热阻材料,如导热性能好的金属或导热胶,降低热量在PCB内部的传递阻力。
散热设计策略针对PCB散热问题,可采取以下策略:(1)增加散热面积:通过增大PCB表面积或增加散热片等方式,提高散热效果。
(2)采用散热孔:在PCB上设置散热孔,利用对流散热原理,加速热量的散发。
(3)主动散热:结合风扇、散热器等主动散热设备,提高PCB的散热能力。
三、PCB散热设计的关键因素元器件选型元器件的选型直接影响到PCB的散热性能。
在选择元器件时,应充分考虑其发热量、工作温度和耐温范围等因素,尽量选择低功耗、耐高温的元器件。
PCB材料PCB材料的导热性能对散热效果具有重要影响。
在选择PCB材料时,应关注其导热系数、热膨胀系数等关键参数,以确保PCB具有良好的散热性能。
PCB布局与布线PCB的布局与布线对散热效果具有显著影响。
合理的布局可以减少热量在PCB上的积聚,而优化的布线可以降低热阻,提高热量的传递效率。
四、PCB散热设计的优化方法仿真分析利用仿真软件对PCB的散热性能进行模拟分析,可以预测PCB在不同工作条件下的散热效果,为优化设计提供依据。
实验验证通过实验验证仿真分析的结果,可以进一步了解PCB的散热性能,并针对存在的问题进行改进。
设计迭代根据仿真分析和实验验证的结果,对PCB散热设计进行迭代优化,以提高其散热性能。
icepak辅助设计真空环境中PCB布线对器件散热性能的影响
真空环境中PCB布线对器件散热性能的影响周维北京天源博通科技有限公司摘 要:使用ICEPAK软件对处于真空环境中的PCB板散热系统进行了仿真,对PCB板分别使用标准热模型和带有布线的热模型。
计算表明, PCB的布线对器件温度有影响,在实际的PCB布局中,应当对器件合理布局,以达到理想的散热效果。
关键词:ICEPAK软件,真空,PCB布线,散热1.引言:电子产品在地面工作状态下通常散热可以利用传导、辐射或者自然对流形式的无源技术,也可以用强迫风冷、热交换器或者使冷却液循环的有源技术。
但是,空间电子产品,处在微重力、真空环境中,常规的重力加速度仅为10-6g,没有形成自然对流的必要条件。
对于太空运行的飞行器电子设备只能采用传导和辐射换热技术,在真空环境中,只有传导和辐射两种传热方式,因此,辐射换热的地位就凸现出来。
导热过程的计算很简单,求解的是傅立叶导热方程,一般软件都能做到比较好的精度。
但辐射换热的计算就比较复杂了,主要是因为辐射能量同温度成强非线性关系,并且角系数的计算精度对模拟结果影响很大。
ICEPAK 提供了两种计算辐射角系数的模型:半立方角法和自适应法[1],能够满足各种复杂情况的计算需要。
在电子器件及系统技术中PCB扮演的角色越来越重要,随着系统体积缩小的趋势,IC 制程及封装技术不断向更细更小的连接及体积发展,作为器件及系统连接角色的PCB也朝向连接细微化的高密度PCB发展。
另一方面,随着电子产品发热密度的不断提升,对于PCB层级散热设计的需求也越来越受到重视[2]。
特别是当电子系统处于真空环境中,电子器件除了本身的热辐射,绝大部分热量通过热传导传递到PCB板上,再通过PCB板的热辐射进行散热。
因此,必须对PCB板的散热特性做精确的仿真,这样才能得到比较可信的电子元器件的温度预报值。
结合PCB自身的导热特性,对器件进行合理布局,才能得到理想的散热结构设计。
2.PCB板热模型PCB是由绝缘基板及导电材料所组成,从整体上看,PCB板沿着面方向和法向的导热能力是不同的,面方向的导热能力远远大于法向导热能力。
《多芯片PCB板水冷散热设计与分析》范文
《多芯片PCB板水冷散热设计与分析》篇一一、引言随着电子技术的飞速发展,多芯片PCB板在各种应用中扮演着越来越重要的角色。
然而,随着芯片密度的增加和性能的增强,散热问题成为了制约其进一步发展的关键因素。
为了解决这一问题,本文提出了一种多芯片PCB板水冷散热设计,并对其进行了详细的分析和验证。
二、多芯片PCB板散热问题概述多芯片PCB板在工作过程中会产生大量的热量,如果这些热量不能及时有效地散出,将会对电子设备的性能和寿命产生严重影响。
传统的风冷散热方式在面对高密度、高性能的芯片时,往往难以满足散热需求。
因此,研究更为高效的散热方式成为了当务之急。
三、水冷散热设计1. 设计思路针对多芯片PCB板的散热问题,本文提出了水冷散热设计。
该设计通过在PCB板背面布置水冷管道,利用循环冷却水带走芯片产生的热量,从而实现有效的散热。
2. 设计方案(1) 水冷管道布置:在PCB板背面布置水冷管道,管道应紧密贴合芯片,以保证热量的快速传递。
(2) 冷却系统:设计一个循环冷却系统,包括冷却水箱、水泵、水管和散热器等部分。
冷却水在系统中循环流动,将热量从PCB 板带走并散发到空气中。
(3) 温度监测与控制:在系统中加入温度传感器和控制器,实时监测PCB板的温度,并根据需要调整水泵的转速和冷却水的流量,以实现温度的精确控制。
四、设计与分析1. 热学分析通过有限元分析软件对多芯片PCB板进行热学分析,模拟不同工况下的温度分布和热量传递情况。
分析结果表明,水冷散热设计能够有效地降低PCB板的温度,提高散热效率。
2. 结构设计在结构设计方面,本文对水冷管道的材质、直径、间距等参数进行了优化设计。
通过对比不同参数下的散热效果和成本等因素,确定了最优的设计方案。
3. 实验验证为了验证设计的有效性,本文进行了实验验证。
将设计好的水冷散热系统应用于多芯片PCB板,并对其进行长时间运行测试。
测试结果表明,水冷散热设计能够显著降低PCB板的温度,提高设备的稳定性和寿命。
PCB散热设计(学习总结供参考)
PCB散热设计PCB中热量的来源主要有三个方面:(1)电子元器件的发热;(2) PCB本身的发热;(3) 其它部分传来的热。
在这三个热源中,元器件的发热量最大,是主要热源,其次是PCB板产生的热,外部传入的热量取决于系统的总体热设计。
大功率LED 的基板材料必须有高的绝缘电阻、高稳定性、高热导率、与芯片相近的热膨胀系数以及平整性和一定的机械强度。
基于上述条件,少数金属或合金能满足高热导率、低膨胀系数的要求,但为了保障电绝缘性,需要在金属上涂覆一层高分子聚合物膜或者沉积一层陶瓷膜,如传统的PCB金属基板由金属基片、绝缘介质层和铜泊构成。
绝缘介质层一般采用环氧玻纤布粘结片或环氧树脂,由于绝缘介质层的热导率普遍偏低(树脂类通常低于0.5W/m.K ) ,这导致整个器件的散热性能大大降低。
(1)PCB种类LED常见基板通常有四类:传统且非常成熟的PCB、发展中的金属基板(MCPCB)、以陶瓷材料为主的陶瓷基板(Ceramic)、覆铜陶瓷基板(DBC)。
其中覆铜陶瓷基板是将铜箔直接烧结到陶瓷表面而形成的一种复合基板。
PCB及MCPCB可使用于一般LED应用之产品。
不过当单位热流密度较高时,LED散热基板主要采用金属基板及陶瓷基板两类强化散热。
金属基板以铝(Al)及铜(Cu)为材料,可分为金属基材(metal base)、金属蕊(metal core)。
金属基板制程尚需多一道绝缘层处理,目前全球主要散热绝缘胶厂商以美商及日商为主。
另一类是采用AlN、SiC、BeO等绝缘材料为主的陶瓷基板,由于本身材料就已经绝缘,因此不需要有绝缘层的处理。
此外,陶瓷基板所能承受的崩溃电压,击穿电压(Break-down voltage)也较高,此外,其热膨胀系数匹配性佳,可减少热应力及热变形产生也是优点,可以说相当适合LED应用,目前确实已经有相当多LED产品采用,但目前价格仍贵,约为金属基板的2~3倍。
过去由于LED输出功率较小,因此使用传统FR4等玻璃环氧树脂封装基板,并不会造成太大的散热问题,但应用于照明用的高功率LED,虽芯片面积相当小,整体消费电力也不高,不过单位面积的发热量却很大。
PCB部分工序详解及注意事项
PCB部分工序详解及注意事项PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是现代电子产品中不可或缺的一部分,它被广泛应用于电子设备、通信设备、计算机硬件等领域。
PCB的工序主要包括设计、制作、组装等,下面将详细介绍PCB的部分工序及注意事项。
一、PCB设计PCB设计是将电路原理图转化为具体的PCB板的布局和线路连接,设计出符合产品要求的PCB板。
在PCB设计中,需要注意以下几点:1.电路布局:合理的电路布局可以减少线路互相干扰的可能性。
尽量使各功能模块分布均匀,避免高频信号线和低频信号线相互交叉;2.确定适当的板材:根据产品的特性和要求选择合适的板材。
常见的板材有FR-4、FR-2、金属基板等;3.阻抗控制:对于高速信号传输线路,需要控制阻抗,以确保信号传输的质量;4.保证良好的散热性能:尤其对于功耗较大的电路板,需要进行散热设计,避免严重温度升高导致电路故障。
二、PCB制作PCB制作是将设计好的电路板进行实际制作的过程,主要包括以下工序:1.印制底图印制底图是将PCB设计图纸按照比例放大后在铜板上印制出来,通常使用光感材料进行印制,然后通过化学腐蚀去除不需要的铜涂层,形成待焊盘和导线线路。
2.电路制作电路制作是在印制底图的基础上,将元器件焊接到PCB板上,并连接各个元件之间的线路。
主要包括以下几个工序:a.黏贴:将电路板上的元器件和焊盘上的焊膏进行粘贴。
b.焊接:通过加热将焊膏熔化,并将焊盘和元器件焊接在一起。
c.点胶:对于需要固定元件的地方,如BGA封装,需要进行点胶固定。
d.贴片:将小型元器件使用贴片机粘贴到焊盘上。
e.焊接检测:焊接完毕后,需要进行焊点质量的检测,保证焊点质量。
三、PCB组装PCB组装是将制作好的PCB板安装到电子产品中的过程,主要包括以下几个工序:1.技术文件准备:准备PCB设计文件、元器件清单以及制程与质量控制文件等。
2.物料采购:根据元器件清单进行物料的采购,保证元器件的质量和数量的准确性。
pcb线路设计标准
pcb线路设计标准PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是现代电子产品的重要组成部分,负责连接和支持各个电子元件,保证电子设备的正常运行。
而一个良好的PCB线路设计标准则对于电子设备的性能和稳定性至关重要。
下面将从几个方面介绍PCB线路设计的标准和要求。
一、布局设计标准1. 确定合理的元器件布局:将元器件按照功能和电路连接方式进行合理布局,避免相互干扰和串扰。
比如,高频和低频的元器件要分别布局,避免互相干扰。
2. 避免电磁干扰:在布局设计时,要注意将高频和低频元器件布置在相对独立的区域,避免互相影响。
同时,要合理设置地线、电源线和信号线的走向和串扰阻抗,减小电磁干扰。
3. 分层设计:对于复杂的电路板,可以采用分层设计,分成不同的电源层、信号层和地层,以提高阻抗控制和电磁兼容性。
二、走线设计标准1. 信号线和电源线分离:信号线和电源线要尽量分开布局,减少相互干扰。
特别是高频信号线和高功率电源线,要进一步隔离,以避免干扰。
2. 避免走线交叉:在进行走线布局时,要避免信号线之间的交叉,尽量采用90度转弯,避免信号衰减和串扰。
3. 控制走线长度:对于高频信号线,要控制其长度,以避免信号失真和衰减。
另外,也要控制信号线的宽度和距离,以满足电流和阻抗要求。
三、元器件布置标准1. 元件间距和间隔:为了便于组装和维修,元件的间距和间隔要符合电子行业的标准。
同时,要根据元器件的功率和散热需求,设置合理的间隔,避免热点集中。
2. 引脚布局和连接:对于IC芯片和其他元器件,要根据其引脚功能和连接需求,合理布局和连接。
引脚的走线要简洁明了,便于后续的维护和调试。
3. 元器件标识和封装:为了便于辨识和查找,对于每个元器件都要标识清楚,包括元器件型号、规格和功能。
另外,要选择合适的元器件封装,以适应不同的环境和空间要求。
四、阻抗控制标准1. 信号线的阻抗匹配:对于高速数字信号线和高频模拟信号线,要进行阻抗控制,以确保信号的传输质量和稳定性。
《2024年多芯片PCB板水冷散热设计与分析》范文
《多芯片PCB板水冷散热设计与分析》篇一一、引言随着电子技术的快速发展,多芯片PCB板在各种应用中越来越普遍,如高性能计算机、服务器、通信设备等。
然而,随着芯片密度的增加和性能的提升,散热问题成为了制约其进一步发展的关键因素。
因此,有效的散热设计对于保证多芯片PCB板的稳定运行和延长其使用寿命具有重要意义。
本文提出了一种多芯片PCB板水冷散热设计,并对其进行了详细的分析。
二、多芯片PCB板水冷散热设计1. 设计思路多芯片PCB板水冷散热设计的核心思想是将水冷技术引入到PCB板的散热中。
通过将水冷系统与PCB板紧密结合,利用水的高导热性能,将芯片产生的热量迅速传导至水冷系统,从而实现高效的散热。
2. 设计方案(1)水冷系统设计:设计一个与PCB板紧密贴合的水冷系统,该系统包括水泵、水管、散热器等部分。
水泵负责将冷却液循环输送到PCB板,水管负责传输冷却液,散热器则负责将冷却液中的热量散发到空气中。
(2)PCB板布局设计:在PCB板布局设计中,将高热密度芯片集中在特定区域,并通过导热材料与水冷系统相连。
同时,合理规划电路和元件布局,以减小整体热阻。
(3)导热材料选择:选择导热性能良好的材料作为芯片与水冷系统之间的导热介质,如导热硅胶、金属片等。
这些材料能够有效地将芯片产生的热量传导给水冷系统。
三、设计与分析1. 优势分析(1)高效散热:水冷散热系统具有较高的导热性能,能够迅速将芯片产生的热量传导出去,有效降低芯片温度。
(2)稳定性好:水冷散热系统运行稳定,不易受环境温度影响,能够保证多芯片PCB板的稳定运行。
(3)适用范围广:该设计适用于各种高性能计算机、服务器、通信设备等设备中的多芯片PCB板,具有较广的应用范围。
2. 局限性分析(1)成本较高:相比风冷散热等其他散热方式,水冷散热系统的成本较高,增加了设备的制造成本。
(2)维护要求高:水冷散热系统需要定期维护和保养,以确保其正常运行。
同时,如果出现泄漏等问题,需要专业人员进行维修。
电子产品散热设计
YEALINK产品热设计VCS项目散热预研欧国彦2012-12-4热设计、冷却方式、散热器、热管技术电子产品的散热设计一、为什么要进行散热设计在调试或维修电路的时候,我们常提到一个词“**烧了”,这个**有时是电阻、有时是保险丝、有时是芯片,可能很少有人会追究这个词的用法,为什么不是用“坏”而是用“烧”?其原因就是在机电产品中,热失效是最常见的一种失效模式,电流过载,局部空间内短时间内通过较大的电流,会转化成热,热**不易散掉,导致局部温度快速升高,过高的温度会烧毁导电铜皮、导线和器件本身。
所以电失效的很大一部分是热失效。
高温对电子产品的影响:绝缘性能退化;元器件损坏;材料的热老化;低熔点焊缝开裂、焊点脱落。
温度对元器件的影响:一般而言,温度升高电阻阻值降低;高温会降低电容器的使用寿命;高温会使变压器、扼流圈绝缘材料的性能下降,一般变压器、扼流圈的允许温度要低于95C;温度过高还会造成焊点合金结构的变化—IMC增厚,焊点变脆,机械强度降低;结温的升高会使晶体管的电流放大倍数迅速增加,导致集电极电流增加,又使结温进一步升高,最终导致元件失效。
那么问一个问题,如果假设电流过载严重,但该部位散热极好,能把xx控制在很低的范围内,是不是器件就不会失效了呢?答案为“是”。
由此可见,如果想把产品的可靠性做高,一方面使设备和零部件的耐高温特性提高,能承受较大的热应力(因为环境温度或过载等引起均可);另一方面是加强散热,使环境温度和过载引起的热量全部散掉,产品可靠性一样可以提高。
二、散热设计的目的控制产品内部所有电子元器件的温度,使其在所处的工作环境条件下不超过标准及规范所规定的最高温度。
最高允许温度的计算应以元器件的应力分析为基础,并且与产品的可靠性要求以及分配给每一个元器件的失效率相一致。
三、散热设计的方法1、冷却方式的选择我们机电设备常见的是散热方式是散热片和风扇两种散热方式,有时散热的程度不够,有时又过度散热了,那么何时应该散热,哪种方式散热最合适呢?这可以依据热流密度来评估,热流密度=热量 / 热通道面积。
电力电子设备的散热问题如何处理?
电力电子设备的散热问题如何处理?在当今科技高速发展的时代,电力电子设备已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从智能手机、电脑到大型工业设备,电力电子设备无处不在。
然而,随着这些设备性能的不断提升,其功率密度也在日益增大,散热问题逐渐成为了制约其稳定运行和性能发挥的关键因素。
如果散热处理不当,不仅会影响设备的工作效率和寿命,甚至还可能导致设备故障,造成严重的损失。
因此,如何有效地处理电力电子设备的散热问题,是一个值得深入探讨的重要课题。
要理解电力电子设备的散热问题,首先需要了解热量产生的根源。
在电力电子设备中,电能的转换和控制过程不可避免地会产生一定的能量损耗,这些损耗最终都以热量的形式散发出来。
例如,在功率半导体器件(如 MOSFET、IGBT 等)中,由于导通电阻和开关损耗的存在,在电流通过时会产生大量的热量。
此外,电路中的电阻、电感等元件也会因电流的作用而发热。
那么,热量是如何在设备内部传递的呢?一般来说,热量传递主要有三种方式:热传导、热对流和热辐射。
热传导是指热量通过固体材料直接传递,比如设备中的 PCB 板、散热器等;热对流则是通过流体(如空气、液体)的流动来传递热量,例如风冷散热中的风扇就是通过推动空气流动来实现热对流;热辐射是物体以电磁波的形式向外发射热能,不过在电力电子设备中,热辐射的作用相对较小。
针对电力电子设备的散热问题,目前常见的散热技术主要包括风冷散热和液冷散热。
风冷散热是最为常见和传统的散热方式。
它通过风扇将冷空气吹入设备内部,带走热量,然后将热空气排出。
风冷散热的优点是成本低、结构简单、易于维护。
然而,它的散热能力相对有限,当设备功率较高时,可能无法满足散热需求。
此外,风扇的噪音也是一个不容忽视的问题。
液冷散热则是一种更为高效的散热方式。
常见的液冷散热有两种形式:直接液冷和间接液冷。
直接液冷是将电子元件直接与冷却液接触,进行热量交换;间接液冷则是通过热交换器将设备产生的热量传递给冷却液。
icepak辅助设计真空环境中PCB布线对器件散热性能的影响
真空环境中PCB布线对器件散热性能的影响周维北京天源博通科技有限公司摘 要:使用ICEPAK软件对处于真空环境中的PCB板散热系统进行了仿真,对PCB板分别使用标准热模型和带有布线的热模型。
计算表明, PCB的布线对器件温度有影响,在实际的PCB布局中,应当对器件合理布局,以达到理想的散热效果。
关键词:ICEPAK软件,真空,PCB布线,散热1.引言:电子产品在地面工作状态下通常散热可以利用传导、辐射或者自然对流形式的无源技术,也可以用强迫风冷、热交换器或者使冷却液循环的有源技术。
但是,空间电子产品,处在微重力、真空环境中,常规的重力加速度仅为10-6g,没有形成自然对流的必要条件。
对于太空运行的飞行器电子设备只能采用传导和辐射换热技术,在真空环境中,只有传导和辐射两种传热方式,因此,辐射换热的地位就凸现出来。
导热过程的计算很简单,求解的是傅立叶导热方程,一般软件都能做到比较好的精度。
但辐射换热的计算就比较复杂了,主要是因为辐射能量同温度成强非线性关系,并且角系数的计算精度对模拟结果影响很大。
ICEPAK 提供了两种计算辐射角系数的模型:半立方角法和自适应法[1],能够满足各种复杂情况的计算需要。
在电子器件及系统技术中PCB扮演的角色越来越重要,随着系统体积缩小的趋势,IC 制程及封装技术不断向更细更小的连接及体积发展,作为器件及系统连接角色的PCB也朝向连接细微化的高密度PCB发展。
另一方面,随着电子产品发热密度的不断提升,对于PCB层级散热设计的需求也越来越受到重视[2]。
特别是当电子系统处于真空环境中,电子器件除了本身的热辐射,绝大部分热量通过热传导传递到PCB板上,再通过PCB板的热辐射进行散热。
因此,必须对PCB板的散热特性做精确的仿真,这样才能得到比较可信的电子元器件的温度预报值。
结合PCB自身的导热特性,对器件进行合理布局,才能得到理想的散热结构设计。
2.PCB板热模型PCB是由绝缘基板及导电材料所组成,从整体上看,PCB板沿着面方向和法向的导热能力是不同的,面方向的导热能力远远大于法向导热能力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
散热设计(三)PCB设计对电子器件散热性能之影响在电子器件及系统技术中PCB扮演的角色越来越重要,随着系统体积缩小的趋势,IC 制程及封装技术不断向更细更小的连接及体积发展,作为器件及系统连接角色的PCB也朝向连接细微化的高密度PCB发展。
另一方面,随着电子产品发热密度的不断提升,对于PCB层级散热设计的需求也越来越受到重视。
本文中将介绍PCB的发展趋势、材质及结构之热传特性、器件布局的散热影响以及内藏式基板的发热问题等,供设计之参考。
介绍由于电子装置的性能提升、模块化、计算机速度高速化的结果,对于PCB的种类造成很大的改变。
PCB的发展趋势如图一所示,发展主流由30 年前的单面板到20 年前的双面板到十年前的多层板的开发,并由多层板朝高层板化(三层>四层>六层>八层>十层…>二十层>…>…五十层>..)。
除了高层数的趋势之外,也朝向薄板化发展,一般PCB的板厚标准为1.6mm,然而随着装置体积的缩减,开始采用更薄的PCB(1.6mm>1.0mm>0.6mm>…..)。
此外,随着封装设计的内部连接间距越来越小,数据传输速率的提升要求越来越高,基板和电路相互的连接也越来越精细,由传统的玻璃/环氧基树脂制程到新的技术如ALIVH及雷射钻孔等技术的发展,使得绕线和空间的设计由1996 年的100μm降到2000年50μm。
图一PCB的发展趋势【1】在封装的发展趋势中,功能提升及缩小化造成发热密度越来越高,一些高频通讯产品,只靠封装设计已无法散去足够的热,必须藉由PCB的设计来加强散热功能。
目前最新的内藏式机板的设计技术把被动器件如电阻、电感及电容等埋在PCB中,如此可将表面的器件密度提升。
而技术更高的目标则是结合光通讯器件以及内藏式机板的集成型光机板(EOCB),如图二所示。
其温度的控制将非常严苛,更将使机板设计的困难度提升。
在高密度、多层化、低板厚的基本要求以及高频电性、内藏器件及光特性等不同应用下,如何选择PCB材料并做适当之散热设计已成为目前基板设计的一大挑战。
图二集成型光机板模块电路板大致可分成六种不同的制程技术,包括印刷电路板(PCB)、陶瓷板(Ceramic board)、芯片直接承载的基板(Direct Chip Attach Substrate)以及多芯片模块(Multichip Modules)、可挠性电路板(Flexible-Circuit Board)、金属芯板(Metal-Core Boards)以及射出成形电路板(Molded Circuit Boards)【1】。
印刷电路板(PCB)和PWB(Printed Writing Board)是相同的意义,常使用之PCB材料为有机之玻璃布基材环氧树脂铜箔积层板(GE)及纸基材苯酚树脂铜箔基层板(PP),是用途最广的机板制程,由计算器用的薄板到电视、计算机等用的厚板等,是利用照相印刷(photoprint)以及钻孔等方式来做器件间电路的连接,适合批量供应。
陶瓷板的材质则是陶瓷材料如Al2O3、SiC、AIN 等,利用筛选(screening)及冲压(punch)等方式来做电路的连接,亦可以(低温共烧)cofired的方式制作出多层的复杂线路。
芯片直接承载的基板则是作为芯片直接承载如COB、FCOB 及DCA 等之用,特性是I/O 数目高,连接密度高。
可挠性电路板比PCB更薄,只有一层Poiymide 或Polyester ,将铜箔以光刻法(Photolithographically)制成线路。
射出成形电路板则是以射出成形的方式将热塑性材料如Polysulfon、Ployetherimide 等射入模中成形,再以电镀的方式将电路设置在板上,价格低,适合批量供应。
金属芯板则是以压合的方式将金属板和有机板材质结合,主要的目的是散热增强,对于机械强度也有帮助,在本文中将有详细的介绍。
PCB基板材料之热传特性PCB是由绝缘基板及导电材料所组成,而PCB的性能及可靠度主要是由绝缘材料所决定,设计者需依照机器装置选择适合之材料,并以图面指定之。
GE材质的电性及机械性能较好,但是价格较贵,而PP 的特性较差,但价格便宜,一般产业机械用(多为两层板)GE 材质,民生机器用(多为单层板)PP 材质。
约十年前,价格在GE 及PP 之间的玻璃布纸基材苯酚树脂铜箔基层板(CPE)及玻璃布玻璃不织布复合基材苯酚树脂铜箔基层板(CGE)的开发使PCB的价格降低,顺应电子机器低价格的趋势。
陶瓷材料PCB的应用目前也有增加的趋势,和前者相比,其热传导性更高、热膨胀系数(TEC)和芯片比较兼容以及密封性更好,但是价格高是其缺点。
以下将先就热传导性做讨论。
(一)热传导性之影响1. 有机材料之PCB以往PCB所适用的材料重视电的绝缘性要求,使得热传导性小的材质受到重视,现在常用之玻璃布基材环氧树脂积层板(GE)及纸基材苯酚树脂基层板(PP)和其它材料相比几乎是不导热的材料。
然而随着零件发热密度升高,使得单靠元件表面散热的方式更为困难,增加PCB的热传导性将有助于器件的散热,因此需开发能同时满足电性的绝缘性及热传导性的材料。
树脂材料使用时,可增加热传导率高之铜箔以增加等效热传导性,在GE 材料制之PCB,可由单层PCB>双层PCB>多层PCB的顺序以增加平面方向的热传导性,如图三所示,而垂直方向的热传导性则可靠通孔(via)的设计来增进,这在芯片直接承载的基板设计中尤其重要。
图三多层基板之构造【1】由于PCB是由各种不同材料所组成之复合材料,因此在计算PCB之热传导性时,可用等效热传导性来计算,其中ki :第i 层之热传导性ti :第i 层之厚度Pi:第I 层之导体所占之百分比T:总厚度而多层的PCB在板的平面方向及垂直方向的热传能力并不相同,因而模拟热传导性时需考虑非等向性的问题,在PCB的垂直及水平方向上所用的模型并不相同,垂直及水平方向的等向热传导性分别为此经验式和实验结果比较,误差约在10%以内【3】,表一为常用的各种无填充物的有机基板热传导性的整理,这些值在0~100℃的范围内变化在数个百分比之内。
通孔一般用作电性的垂直传输,如图四所示,但适当设计后之通孔也可增加PCB在垂直方向的热传导性,对于芯片直接承载的基板的散热有显著的影响,如图五所示。
通孔外层是铜,由于镀铜有限制,因此当孔径较大时无法将铜镀满,因此中间则一般是胶。
为了增加热传导性,可填充传导性高的银胶等,计算时需将铜含量估算进去,而以如上之等效方式计算传导性,散热通孔之影响如图六所示,当通孔数量越多,孔径越大,且越集中在发热器件下方,散热效果会越好。
图四通孔之实际结构图五 1 mil Cu & 0.5 mil Solder Plating PCB, 0.03 pitch, 300 vias 之散热特性2. 陶瓷材料制PCB陶瓷制PCB常用纯度92~96%的氧化铝(Al2O3),陶瓷材料之传导性一般比金属低,但比但比树脂材料高两位数,表二为陶瓷材料之热传导性【4,5】。
此外在电性、机械、物理上的特性也优异,常用于高发热密度之PCB,例如多晶片模块(multichip module)以及高频器件之基板或光电模块等,如图四所示【4】。
BeO 为热传导性优异的陶瓷材料,堪与铝制材质比美,且有优异的电性绝缘特性,但因其有毒性,使用时需特别注意。
最近以无毒性新开发之SiC 及AIN 之材料来替代BeO。
表二陶瓷材料的热传导性【5】图六陶瓷基板之应用(二)热膨胀系数之影响PCB所使用的绝缘基板材料是用玻璃布等纤维补强的基层板,因玻璃之热膨胀系数比树脂材料的小,平面方向的膨胀量受到限制,只有厚度方向的膨胀量有增加的趋势。
又因当温度大于玻璃转换温度Tg 时,Z 方向的膨胀系数将急速增加,因而会造成在可靠性测试中温度循环试验时产生破坏的主因。
在表面组装时,绝缘基板在平面方向的热膨胀系数则是重要的问题,由于组装时会在接合部分产生热应力,而产生在产品内部回路断裂的危险。
图七为各种材料的热膨胀系数(X-Y 方向)之比较【6】,目前PCB的材质开发着重于和组装器件材料(硅或氧化铝)的热膨胀系数相近的材质,陶瓷PCB的热膨胀系数则比有机材质的要低很多,因此可靠度较高。
图七各种材料之热膨胀系数【6】金属材料制PCB由于发热问题越来越严重,金属基板在高效率的封装制程如CMOS 及bipolar 芯片中将越来越重要,比起其它的PCB可提供更好的散热特性。
金属基板的基本散热性能约为80mW/mm2,由于金属的热扩散性很好,因此也取代了许多需要散热片的应用场合。
金属基板也提供了大块的金属面积,可作为接地及屏蔽之用,对于高频的应用也很重要。
此外,高金属也提供了线路板机械上的强度需求。
应用于金属基板的金属材料除了铜之外,其它像是铝、合金以及金属数组复合材料也可应用。
金属基板构造上可分为单面及双面两种,单面金属板只有一面有电路,另一面为金属,应用表面贴装(SMT)的方式组装器件,基本构造如图八所示,其热阻值仅有约0.8℃/W,是铺铜层FR4 的PCB的1/6。
而双面金属板则是两面有线路,金属夹于中间,也称为金属芯基板,上下两层透过沟道(via)相互连接,提升组装密度,最近新技术利用将有机绝缘材料以及导体以连续沉积(sequential deposition)的方式制造于金属板上,可以扩展到更多层的金属基板,如图九所示。
多层金属基板的热阻值大约只有传统板的1/2,散热功能十分优越图八单面金属PCB构造图图九金属芯基板之基本结构【7】器件在PCB上布局的影响PCB上器件的配置对于散热有很大的影响,相同的器件及发热状况安装在不同的位置会有不同的温度结果,这主要是受到PCB的几何形状及环境条件的影响。
在PCB上适当的器件布局可以有效的降低器件温度,考虑的几个重点是。
1. 基本原则(1) 板的放置方向在自然对流时PCB水平放置的效果较垂直放置的效果要差,这是因为垂直放置时,气流可有效流过器件表面,而水平放置时,气流只从器件表面向上流动。
在强制对流时由于风量大,因此放置方向的效果较不明显。
(2) 器件的发热影响当发热量高的器件很接近时,彼此的发热会有加成的效果,因此造成元件温度上升,对可靠度会有不良的影响。
一般对发热量高的器件而言,PCB上有较大的空间以利热传,因此置于中间位置的IC 器件散热效果较好。
2. 在PCB上配置发热特性不同的器件当PCB上安装耐热性不同的器件时散热方面应考虑于下风侧装置怕热的器件(IC、晶体管、电容器等),而于上风处装置耐热及发热的器件(如电阻、变压器),这是因为若将怕热器件安装于发热器件的发热路径之上,会使得温度变得更高。
在实际情况不允许的时候,可考虑在器件之间加装档热板。