在PCB设计的庞大体系里,信号质量、EMC、热设计、DFM等各个环节就像精密齿轮,相互咬合,缺一不可。其中,热设计贯穿PCB布局与走线全程。从器件布局开始,到焊盘走线的每一步,稍有疏忽,就可能给后续使用埋下隐患 。
电子产品“发烧”,后果很严重! 射频功放、FPGA芯片、电源类产品在工作时,大量电能转化为热量。SMT技术在提升电子设备安装密度的同时,大幅压缩了散热空间。一旦热量无法及时排出,设备内部温度就会失控。温度过高,器件性能下降甚至直接失效,设备可靠性随之雪崩。
掌握这9大要点,轻松搞定PCB热设计
1. 热敏器件巧定位
除温度检测器件外,温度敏感器件要安置在靠近进风口处,且处于发热大户的风道上游。实在无法远离时,用抛光金属薄板制成的热屏蔽板隔开,降低辐射影响。
2. 发热器件看耐热
耐热型发热器件,可放置在靠近出风口或顶部;不耐高温的,就放在进风口附近。同时,要与其他发热和热敏器件在空气上升方向上错开。
3. 大功率器件分散布局
将大功率器件分散开来,避免热源过度集中。不同尺寸的元器件均匀排列,保证风阻与风量分布均匀。
4. 通风口精准对准
通风口务必对准散热要求高的器件,让风流直击“痛点”。
5. 高低器件有讲究
高器件放在低矮器件后面,长方向沿风阻最小方向排布,防止风道堵塞。
6. 散热器配置重对流
自然对流散热时,散热肋片长度方向垂直于地面;强迫空气散热时,散热肋片与气流方向一致。
7. 散热器排列有窍门
在空气流通方向上,散热器不宜纵向近距离排列,交错排列或翅片间隔错位,能提升散热效率。
8. 控制散热器间距
散热器与同板其他元器件保持合适距离,通过热辐射计算,避免其他器件异常升温。
9. 巧用PCB自身散热
通过大面积铺铜(可开阻焊窗)、用地连接过孔将热量导入PCB板平面层,借助整块PCB散热。
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