1、PCB 電路板散熱設計電子設備工作時產生的熱量，使設備內部溫度迅速上升，若不及時 將該熱量散發，設備會持續升溫，器件就會因過熱失效，電子設備 的可靠性將下降。因此，對電路板進行散熱處理十分重要。一、印制電路板溫升因素分析引起印制板溫升的直接原因是由于電路功耗器件的存在，電子 器件均不同程度地存在功耗，發熱強度隨功耗的大小變化。印制板中溫升的 2 2 種現象：(1)(1)局部溫升或大面積溫升。(2)(2)短時溫升或長時間溫升。在分析 PCBPCB 熱功耗時，一般從以下幾個方面來分析。1.1. 電氣功耗(1)(1)分析單位面積上的功耗。(2)(2)分析 PCBPCB 電路板上功耗的分布。2.2.

2、印制板的結構(1)(1)印制板的尺寸。印制板的材料。3.3. 印制板的安裝方式(1)(1)安裝方式( (如垂直安裝，水平安裝) )(2)(2)密封情況和離機殼的距離。4.4. 熱輻射(1)(1)印制板表面的輻射系數。印制板與相鄰表面之間的溫差和他們的絕對溫度5.5.熱傳導(1)(1) 安裝散熱器。(2)(2) 其他安裝結構件的傳導。6.6.熱對流(1)(1) 自然對流。(2)(2) 強迫冷卻對流。從 PCBPCB 上述各因素的分析是解決印制板的溫升的有效途徑，往 往在一個產品和系統中這些因素是互相關聯和依賴的，大多數因素 應根據實際情況來分析，只有針對某一具體實際情況才能比較正確 地計算或估算

3、出溫升和功耗等參數。二、電路板散熱方式1.1.高發熱器件加散熱器、導熱板當 PCBPCB 中有少數器件發熱量較大時( (少于 3 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 3 個），可采 用大的散熱罩（板），它是按PCPCB B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。2.2.通過 PCBP

4、CB 板本身散熱目前廣泛應用的 PCBPCB 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 PCBPCB 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 QFPQFP BGABGA 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 PCBPCB 板，因此，解決散熱的最好方法是提 高與發熱元件直接接觸的 PCBPCB 自身的散

5、熱能力，通過 PCBPCB 板傳導出 去或散發出去。3.3.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 PCBPCB 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 PCBPCB 用絕緣基板的等效導熱系數（九 eqeq）進行計4.4. 對于采用自由對流空氣冷卻的設備，最好是將集成電路（或其他器件）按縱長方式排列，或按橫長方式排列。5.5. 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

6、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。6.6. 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。7.7.對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區域（如設備的底部），千萬不要將它放在發熱器件的正上方，多個器件最好是在 水平面上交錯布局。8.8. 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。空氣流動時總是趨 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

7、某個區域留有較大的空域。整機中多塊印制電路板的配置也應注 意同樣的問題。9.9. 避免 PCBPCB 上熱點的集中，盡可能地將功率均勻地分布在PCBPCB板上，保持 PCBPCB 表面溫度性能的均勻和一致。往往設計過程中要達 到嚴格的均勻分布是較為困難的，但一定要避免功率密度太高的區域，以免出現過熱點影響整個電路的正常工作。如果有條件的話，進行印制電路的熱效能分析是很有必要的，如現在一些專業PCBPCB 設計軟件中增加的熱效能指標分析軟件模塊，就可以幫助設計人員優 化電路設計。10.10. 將功耗最高和發熱最大的器件布置在散熱最佳位置附近。 不要將發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。11.11. 高熱耗散器件在與基板連接時應盡能減少它們之間的熱阻。為了更好地滿足熱特性要求，在芯片底面可使用一些熱導材料( (如涂抹一層導熱硅膠) )，并保持一定的接觸區域供器件散熱。12.12. 器件與基板的連接：(1)(1) 盡量縮短器件引線長度。(2)(2)選擇高功耗器件時，應考慮引線材料的導熱性，如果可能的話，盡量選擇引線橫段面最大。(3)(3)選擇管腳數