对于电子设备,工作时会产生一定的热量,设备内部温度会迅速上升。如果热量没有及时释放,设备会继续升温,设备会因过热而失效,电子设备的可靠性会降低。因此,对电路板进行良好的散热处理非常重要。PCB多层电路板的散热是一个非常重要的环节,那么PCB多层电路板的散热技巧有哪些?大家一起讨论一下。
一、电路板散热方式
1通过印刷电路板本身散热
目前广泛使用的PCB多层板为覆铜/环氧玻璃布基板或酚醛树脂玻璃布基板,少量使用纸基覆铜板。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。作为高发热元器件的散热方式,几乎不可能指望热量由PCB本身的树脂传导,而是将热量从元器件表面辐射到周围空气中。但是在电子元器件产品进入小型化、高密度安装、高热组装的时代,仅仅依靠表面积很小的元器件表面散热是不够的。同时,由于QFP和BGA等表面贴装元件的广泛使用,元件产生的大量热量被传递到印刷电路板多层板。所以散热的最佳解决方案方法是提高与发热元件直接接触的PCB本身的散热能力,通过PCB多层板传导或散热。
两个高热装置加上散热器和导热板
当PCB中的少数器件产生大量热量(少于三个)时,可以在加热器件上增加散热器或热管。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,可以使用大型散热盖(板),这是根据发热器件在PCB多层板上的位置和高度定制的专用散热器,也可以在大型平板散热器上挖出不同的元件高度位置。整个散热盖扣合在元件表面,并与每个元件接触散热。但是散热效果不好,因为组装焊接时元器件一致性差。通常在元件表面加一层柔软的热相变导热垫,以改善散热效果。
pcb多层板的散热技巧
对于自由对流风冷设备,集成电路(或其他设备)应垂直或水平布置。
4采用合理的布线设计,实现散热
由于板内树脂导热性能差,铜箔线和孔是很好的导热体。提高铜箔残留率,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(九当量)。PCB是由各种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。发热低或热阻差的器件(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),以及产热量大或耐热性好的器件(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。
6在水平方向,大功率器件尽可能靠近印制板边缘布置,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,以减少这些器件工作时对其他器件温度的影响。
7设备中PCB的散热主要靠气流,设计时需要研究气流路径,合理配置器件或PCB。当空气流动时,它总是倾向于在低电阻的地方流动,所以在印刷电路板上布置器件时,必须避免留下大的间隙
9.将功耗和发热最高的设备放在最佳h
10避免热点集中在PCB上,尽量将电源均匀分布在PCB多层板上,保持PCB表面温度性能均匀一致。在设计过程中往往很难做到严格的均匀分布,但必须避开功率密度高的区域,避免出现影响整个电路正常工作的热点。如果有条件,就要分析印刷电路的热效率。比如在一些专业的PCB设计软件中加入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。