散热对于PCB设计和PCBA功能的影响

在PCBA和电子产品领域，设计本身取决于设计正确调节温度的能力。我们所谓的散热对性能，功能和生命周期至关重要。

什么是散热片？

在PCBA领域，管理和传导热量对于电路板的整体设计成功至关重要。几乎所有PCB都将大面积的金属用于接地平面或电源平面，这些平面通常会连接到众多组件引脚。当这些销钉是通孔设备的引线时，这些销钉的拆焊或锡焊可能会给平面上的大量金属带来很大的困难。这就需要散热。

PCB 的散热形式为散热垫或散热垫。这些散热垫是PCB垫，可通过热连接连接到铜浇注盘上。无论您的PCB设计是简单的单面板还是复杂的多层板，通常在其上都会有一些重要的金属区域用于电源传导和接地。金属可以是迹线网络，也可以是较大的填充电源平面。

在任何一种情况下，附加金属的行为都像连接的引脚的散热器一样，从而产生焊接问题，例如：

l 关于SMT组件引脚，当较小的SMT组件将其引脚之一直接焊接到较大面积的金属时，通常会出现这些问题。引脚之间的金属不平衡会产生墓碑效应，这是焊料一侧熔化速度快于另一侧熔化的结果。

l 对于通孔组件，其引脚可能会受热量不足而无法支撑适当的焊接，从而导致冷焊点。此外，尝试将直接焊接到重要金属区域的通孔组件拆焊将导致施加过多的热量，从而可能造成PCB，走线和组件损坏。

其他散热考虑

电路板的设计要求将组件连接到这些广泛的金属区域，以实现必要的功能。

另一个加剧的问题是，设计要求通常包括尽可能多的金属，以适应PCB的电气要求。

并且，为了促进增加的电流负载并增强电源完整性，电源网也需要这种金属。您可能会想到，这在电气性能和可制造性标准之间产生了二分法。但是，这是散热可以提供急需的折衷方案的地方。

PCB散热指南

l 如果将通孔引脚连接到电源层，填充金属或比组件的焊盘宽的金属，请使用散热垫。

l 如果将SMT组件直接焊接到宽阔的金属区域上，则可以利用焊盘和其焊接区域之间的散热措施。

l 使该引脚的功率传导水平与您的宽度和散热量的轮辐数相关。例如，如果其功率要求是最小迹线宽度为30密耳，则您的散热垫应具有30密耳的辐条（即，三个辐条宽度均为10密耳）。

l 确保您遵循散热垫的CAD系统规则，并提供相应的设置。

l 有时您会遇到辐条连接问题。通常，这些问题包括拥塞，在分割平面中使用以及间距问题。因此，请确保您的软件已设置为可识别最小的热泄放连接。

1597年，弗朗西斯·培根爵士（Francis Bacon）提出了“知识就是力量”这个词。这种表达在今天和那时一样真实。因此，在您的适用设计中解决散热问题的最佳方法是通过增加理解和知识。您不能高估散热在电路设计中的重要性，也不能忽略它。

因此，一定要争取您公司最大的资产之一-您的合同制造商的帮助。确保您的CM在构建符合公司需求的PCB类型方面具有必要的经验。由于热量管理和散热对电路设计至关重要，因此请确保您的CM了解正确散热的复杂细节。