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表面贴装布局的几大散热考虑因素
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本文旨在介绍可有效将表面贴装电源 IC 产生的热量消散至周围环境的散热技术。过去的散热设计非常简单，仅将电源组件、散热焊盘和散热器的 θ 值 （°C/W） 相加，再乘以组件的耗散功率，即可得到周围环境与 IC 结点间的温升。如今，印刷电路板 （PCB） 采用表面贴装技术和带电源焊盘的 IC，已成为在解决散热问题时必须综合考虑的因素。PCB 各不相同，计算每种 PCB 和每个电源组件的温度曲线这项任务已经超出本文的探讨范围。然而，设计人员掌握一些基本概念（例如怎样获得导热性能良好的 PCB、部分一阶建模实例以及对现有 EVM 的评估方法等）非常有用，将有助于他们全面理解生产导热性能良好的 PCB 所需的技术。
从热源散热的基本方法有三种，分别是传导、对流和辐射导热。传导是通过材料 （PCB） 散热，通常是从铜到 FR4 再到铜；对流是指将热量从表面材料消散至空气中；辐射导热是将热量从一种表面材料通过空气传导至另一种。
传导式导热
传导很重要，因为热量最终要由表面区域散出，而且热量只能通过传导才能消散至所要求的表面区域。向更小的封装尺寸过渡，以求缩少设计面积是当前的趋势。但实际情况是在相同的功率耗散下，更小的尺寸在达到给定温升时需要更好的 PCB 传导设计以及相似大小的表面区域。
通过铜等一部分材料的热传导性能要优于其他材料，例如 FR4 等。表 1 显示了不同材料的导热系数 K。这些常见材料的导热系数大不相同。单位是瓦特每米-开尔文 （W/m°K） 或瓦特每米-摄氏度 （W/m°C）。由于此处的温度是指温升 （dT），因而 K 与 C 之间的 273.15 偏移被忽略。
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