PCB电路板散热设计的重要性

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电子设备在工作过程中不同程度地存在功耗,发热强度随功耗的大小变化,会产生一定的热量,导致设备内部的温度上升,如果热量无法散发持续升温,电子元件会因为温度过高而失效,电路板的可靠性也会降低,所以在PCB电路板设计时散热问题是急需要解决的。
首先我们要了解pcb板作为热量的承载体,热量主要来源电子元器件的发热量、pcb本身的热量以及其他外部因素的热量,其中发热量最大的是电子元器件的热量。
为什么要进行电路板散热设计呢,小编给大家总结了以下几个原因:
1)电子设备正朝着小型化、精细化和轻便化的方向发展,散热设计是减小产品尺寸的关键。
2)温度过高会对元器件的性能产生影响,比如电容电阻的寿命降低、会使变压器、绝缘材料性能下降、晶体管失效。
3)温度过高会导致电子设备损坏、材料热老化、低熔点焊缝开裂、焊点脱落、焊点变脆、机械强度降低,直接影响产品质量。


那么电路板散热要怎么设计呢?
1)提高和发热元器件接触的pcb板自身的散热能力,通过pcb板发散出去,比如机上散热铜箔和电源地铜箔,增大铺铜面积、铜厚和层数,覆盖面积越大散热效果越好。
2)pcb板的元器件布局属于整个散热设计的重要环节,对pcb板散热有着举足轻重的作用。按照发热量大小和散热能力分开排列,依靠空气流动耐热性差的放在气流入口处,耐热性好的放在下游;将大功率的元件分散布局在pcb板上,避免热量过度集中,烧毁电路板;将对热量比较敏感的元器件要远离热源,放在温度较低的区域。
3)在发热元件上增加散热器,比如带风扇的散热器、散热罩、导热板等,增强散热能力,保证散热通道通畅。
4)通过散热孔,散热孔是通过pcb板上的过孔使热量传到电路板背面的散热方法,增加散热的面积,降低元件结温,改善电路板正反面的温度平衡性,其中要注意的是需要将散热孔配置在靠近发热体的位置。
5)电子设备所处的环境温度对其也有影响,要控制温度,使电子设备在合适的温度条件下运行。
随着电子工业和通讯技术的飞速发展,电子元器件的功率不断增大,电子性能大幅提升,而体积却更加精细小型化。PCB电路板的散热问题已经成为电子技术发展的瓶颈,是电子领域需要深入探索的课题,实现对电子元件散热的有效管理,保证电子设备可靠和稳定的运行是电子领域的发展方向。

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