PCB散熱設計PCB散熱設計熱傳遞的方式？PCB散熱設計的基本原則有哪些？溫度對元器件及電子產品的影響？重點難點PCB散熱設計造成電子設備故障的原因有很多，包括震動、潮濕、灰塵等原因，但高溫是其中最重要的因素，其中溫度對電子設備的影響高達40%。一、溫度（高溫）對元器件及電子產品的影響PCB散熱設計溫度升高會使電阻阻值降低，使電容器的使用壽命降低，溫度過高還會造成焊點變脆、焊點脫落，焊點機械強度降低；結溫升高會使晶體管的電流放大倍數迅速增加，導致集電極電流增加，最終導致元器件失效。一、溫度（高溫）對元器件及電子產品的影響電阻貼片電阻電容PCB板晶體管PCB散熱設計在電子產品中只要有溫度差別存在就有熱傳遞，通過熱傳遞可以達到對印制板組裝件的散熱和冷卻。熱傳遞的三種方式：傳導、輻射和對流。二、熱傳遞的三種方式溫度差熱傳遞PCB散熱設計（一）傳導材料的熱傳導能力：與熱導率（K），導熱方向的截面積（S），溫差（）成正比；與導熱的長度（L），材料厚度成反比。導熱方向的截面積越大，傳導能力越強；溫差越大，傳導能力越強；熱導率越大，傳導能力越強。二、熱傳遞的三種方式導熱方向的截面積導熱方向T自身T環境PCB散熱設計（一）傳導不同材料的熱傳導系數不同，起熱傳導作用也不同。常用鋁合金或銅做散熱器材料，對于大功率器件可以外加材料厚度較厚的散熱器。二、熱傳遞的三種方式PCB散熱設計（二）輻射熱輻射是指物體由于具有溫度而輻射電磁波的現象。一切溫度高于絕對零度的物體都能產生熱輻射，溫度愈高，輻射出的總能量就愈大。二、熱傳遞的三種方式PCB散熱設計（二）輻射相互靠近的元器件或發熱裝置（大功率器件等）彼此都會吸收對方的熱輻射能量，加大兩者之間的距離，可以降低相鄰元器件的熱輻射影響。

二、熱傳遞的三種方式在材料有相同熱輻射系數的條件下，無光澤或暗表面比光亮或有光澤的表面熱輻射更強。PCB散熱設計（三）對流對流是在流體和氣體中的熱能傳遞方式，主要是由于質點位置的移動，使溫度趨于均勻。對于空氣介質，強制對流比自然對流更能提高熱傳輸系數，提高散熱效果。二、熱傳遞的三種方式PCB散熱設計（一）PCB基材的選擇1.選材PCB基材應根據焊接要求和耐熱性要求，選擇原則如下：（1）耐熱性好；（2）CTE較小或與元器件CTE相適應的基材，以盡量減少元器件與基材之間的CTE相對差。三、PCB散熱設計的基本原則基材：耐熱性好CTE基材CTE元件CTE基材較小PCB散熱設計（一）PCB基材的選擇1.選材（3）PCB板材的熱點溫度不應超過125℃。盡可能選擇更厚一點的覆銅箔。PCB板當前所處的溫度：T環境溫度通入電流，銅箔走線有溫升：T溫升其他元器件工作后，有其他熱量產生：T其他元器件熱量總體熱點溫度不能超過125℃三、PCB散熱設計的基本原則銅箔走線T環境溫度

T溫升T其他元器件熱量++125℃PCB散熱設計（一）PCB基材的選擇1.選材（4）如有SMD元件可選擇鋁基、陶瓷基等熱阻小的板材。三、PCB散熱設計的基本原則晶體管散熱器晶體管+散熱器貼片晶體管陶瓷基鋁基PCB散熱設計（二）PCB元器件的布局考慮PCB的散熱時，元器件的布局要求如下：（1）板面熱容量應均勻分布。注意不要把大功率元器件集中擺放，如果無法避免，則要把矮的元器件放在氣流的上游，并保證足夠的冷卻風量流經熱耗集中區。三、PCB散熱設計的基本原則空氣流矮元件高元件PCB散熱設計（二）PCB元器件的布局考慮PCB的散熱時，元器件的布局要求如下：（2）元件布局時，自然對流：縱向排列強制風冷：橫向排列發熱量大的元器件：氣流的末端，對熱敏感度或發熱量小的元器件：冷卻氣流的前端。三、PCB散熱設計的基本原則自然對流發熱量大的元器件對熱敏感度或發熱量小的元器件強制風冷發熱量大的元器件對熱敏感度或發熱量小的元器件PCB散熱設計（二）PCB元器件的布局（3）熱量較大或電流較大的元器件不要放置在PCB的角落和四周邊緣，只要有可能應安裝于散熱器上，遠離其他元器件，并保證散熱通道通暢。三、PCB散熱設計的基本原則PCB散熱設計（二）PCB元器件的布局（4）PCB板最好是直立安裝，板與板之間的距離不應小于2cm。對于自身溫升超過30℃的熱源，一般要求：在風冷條件下，電解電容等溫度敏感元器件離熱源的距離要求不小于2.5mm。在自然冷條件下，電解電容等溫度敏感元器件離熱源的距離要求不小于4.0mm。三、PCB散熱設計的基本原則2cm2cm風冷自然冷熱源熱源2.5mm4.0mmPCB散熱設計三、PCB散熱設計的基本原則（三）PCB的布線（1）對于面積較大的焊盤和大面積銅箔上的焊點，應設計焊盤隔熱環，在保持焊盤與大的導電面積電氣連接的同時，將焊盤周圍部分的導體蝕刻掉形成隔熱區。隔熱區PCB散熱設計三、PCB散熱設計的基本原則（三）PCB的布線（2）焊盤與大的導電面積的連接通道的導線寬度要適中。過窄會影響載流量，過寬會失去熱隔離的效果。PCB散熱設計三、PCB散熱設計的基本原則（三）PCB的布線（2）焊盤與大的導電面積的連接通道，其導線寬度要適中。連接導線的總寬度應為連接盤（焊盤）直徑的60%為宜。例如：焊盤直徑為1.0mm，則連接通道的寬度為0.6mmdw=dx0.6PCB散熱設計（三）PCB的布線（2）焊盤與大的導電面積的連接通道有多條導線，每條連接導線的寬度為連接導線的總寬度除以通道數。例如：焊盤直徑為1.0mm，