PCB设计之散热

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PCB设计之散热

2024-06-30 16:25| 来源: 网络整理| 查看: 265

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。 那么PCB设计中常用的散热方案都有哪些呢? 首先,需要散热的设计一般都是含有功率器件、电池等发热量大的部分功能的产品设计,需要及时把热量扩散到周围以及产品外部,防止热量累积导致局部温度过高,从而影响设备运行可靠性。 下面先来看一下功率器件在设计PCB时的常见散热方式。 对于局部功率芯片发热的设计来说,最常见的散热方式就是增加散热焊盘了。功率型器件在设计时通常都会预留底部散热焊盘,因此PCB设计时在芯片底部放置大块的铜箔,同时也可进行开窗处理,增加散热效率。 这个大块铜箔可以是电源或者地铜箔,也可以是其他电气网络,要看芯片的底部焊盘对应的电气网络。  

对于空间相对紧张的芯片,比如周围有引脚引出的芯片,可以将散热铜箔延伸至芯片外部,也可以在芯片底部增加散热过孔,在背面防止散热铜箔。  

对于发热量更大的芯片,可以在上述方案的基础上增加散热片和/或散热风扇。比如CPU都会在背上背着一个散热片,有的也会有散热风扇进行散热。  

对于一块PCB板上有数个发热源或者发热量很大的情况,也可以考虑通过散热铜条均衡热量,扩大散热面积,也可以将热量传导到外部,进行更高效的散热。  

 

对于有些方案来说,可能芯片附近空间紧张,不允许放置散热片,这时候可以考虑通过散热过孔将散热铜箔引到背面,并在芯片背面放置散热片。  

对于一些插件型的功率器件,比如LDO、MOS管等,可以直接在器件上安装散热片,或者直接将芯片设计在外壳附近,然后直接安装到金属外壳上进行散热。  

 

而对于LED灯板这种几乎全局发热量都很大的设计来说,可以考虑另外一种散热方案:整板都是散热板,也就是铝基板方案。 铝基板整个电路板都是铝材质,对于导热散热有很好的效果。  

对于需要大电流流过的走线,可以采用宽线径同时走线开窗的方式,后期可以在走线上镀锡或者焊接散热铜条的方式增加散热效率。  

而对于整体设计来说,热敏感器件或者耐热性较差的器件,要离发热量大的器件尽量远,同时散热气流的流向要从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)流向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)。 发热器件放置时要尽量靠近边缘放置,以缩短散热路径。 对于相对复杂的方案,最好能在设计布局前进行热仿真分析,有针对性的做好散热布局设计。 以上就是我所了解的关于PCB散热的相关知识,欢迎大家一起讨论。 --------------------- 作者:blust5 链接:https://bbs.21ic.com/icview-3316972-1-1.html 来源:21ic.com 此文章已获得原创/原创奖标签,著作权归21ic所有,任何人未经允许禁止转载。



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