電子產品PCB電路板散熱的方法
電子設備工作時都會產生一定的熱量,從而使設備內部溫度迅速上升,如果不及時將該熱量散發出去,持續升溫,器件就會因過熱而失效,電子設備的可靠性能就會下降。因此,對PCB電路板進行很好的散熱處理是非常重要的。
本博文將對PCB電路板散熱技巧進行討論交流~
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PCB自身散熱
PCB自身散熱是一種簡單、實用、低成本的散熱方式。目前PCB電路板板材主要是:覆銅/環氧玻璃布基材或酚醛樹脂玻璃布基材,這些基材雖然具有優良的電氣性能和加工性能,但散熱性差幾乎不能指望由PCB本身樹脂傳導熱量。所以,需要設計從元件的表面向周圍空氣中散熱。
那么怎么做呢?最好方法是提高與發熱元件直接接觸的PCB自身的散熱能力,通過PCB板傳導出去或散發出去。例如,加散熱銅箔和采用大面積電源地銅箔、加熱過孔、在IC芯片背面露銅,減小銅皮與空氣之間的熱阻等方式。
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優化元器件布局
在一塊PCB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。避免PCB上熱點的集中,盡可能地將功率均勻地分布在PCB板上,保持PCB表面溫度性能的均勻和一致。
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。
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,如下所示:
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添加散熱器
若PCB自身散熱效果不好,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,將散熱罩整體扣在元件面上,與每個元件接觸而散熱,如下所示:
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PCB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。
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