让元件迅速降温的几个方法

来源：罗姆半导体社区

无论是消费设备还是工业设备，小型都是理想的外形。随着电路板或汽车系统的空间变得越来越有限，小型化是值得的。

小型化对电路板和其他系统空间提出了要求，因为密集的组件不仅争夺房地产，而且随着热量水平的上升，器件正确的运行变得十分重要。

在电源、功率转换器、射频放大器、合成器、开关电源、二极管和滤波器等器件的设计中，材料和封装越来越重要。

热导率

在元件产生热量但不能接地的设计中，表面贴装芯片可用于消除热量，以保护电路并提高最终产品的可靠性。它们具有高导热性的AIN基板，输出170W/m°K，并且具有电隔离终端和低电容，以增加功率处理能力或延长相关组件的工作寿命。

一个陶瓷电阻芯片安装在一个带有铜散热器的板卡上，并向该设备供电。FLIR-SC645热成像系统捕捉到环境条件下的热导率，捕捉到设备表面温度稳定在大约150°C。引入一个热跳线，连接陶瓷电阻。并在相同功率水平下重新测试。热成像系统显示温度已降至95.5℃。

使用热接口盖，可以加在晶体管和板上的其他发热元件。盖子将不需要的热量从设备散发到周围区域或附近的散热器。根据应用的功率和冷却要求，也可以选择厚度，从0.3到0.85mm。热导率范围为1.1至1.7W/m°K，相应的热阻为0.42至1.35°C-in2/W。盖子还可防止振动和冲击，并提供电气绝缘以增加可靠性。

热工技术

在硬件连接中引入了热桥接技术，在其组件中可用于PCB连接性。它提供的热阻是传统热工技术的两倍，例如需要弹簧机构或强力压缩材料以实现有效传热的间隙垫或热垫。

在这种热电桥中，交错的平行板允许热量从I/O模块传递到冷却区域。机械弹簧提供界面力。弹簧加载热桥提供1.0毫米（典型）z轴压缩和双弹簧设计倾斜，以符合y轴。该公司表示，单个板驱动允许在x轴上实现表面一致性，每个板有三个接触点，与相邻表面的接触总量超过150品脱。

包装

密集板的设计及其传热也影响了设计人员， 一些芯片上有一个单一的热垫，以优化传热，这允许在板上安装和布局有的一些灵活性。QFN封装的设计方式是42%的QFN与电路板接触，与等效的球栅阵列（BGA）封装相比，QFN封装可以提高高环境温度下的散热效率。

例如36V、4A电源模块的占地面积仅为5.0 x 5.0毫米，这有助于减小最终电源的尺寸；与同类模块相比，它还减少了50%的功耗。

它能在高达105℃的高温下运行，以便在工厂自动化和控制、电网基础设施、测试和测量设备、工业运输、航空航天和国防项目等恶劣环境中进行有效的热管理。该公司认为，单面布局的总面积为85平方毫米，是普通24V、4A工业应用的最小占地面积，在这些应用中，空间限制也会影响设计。

满足工业市场要求的其他设计特点是，集成mosfet具有低漏源极导通电阻（RDS（on）），24～5V转换效率为90%，EMI性能方面，电源模块采用集成高频旁路电容器从而减少热量。

审核编辑 黄昊宇