PCB电路板散热设计方案技巧
电子电路PCB的散热分析与设计
电子电路PCB的散热分析与设计随着科技的不断发展，电子设备已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
然而，在电子设备运行过程中，由于电路板上的元器件会产生大量的热能，如果散热不良，会导致设备性能下降、可靠性降低甚至出现安全问题。
因此，针对电子电路PCB的散热分析与设计至关重要。
本文将结合实际案例，对电子电路PCB的散热问题进行分析和讨论。
电路板的热阻：热阻是表示热量传递难易程度的物理量，值越小表示热量传递越容易。
电路板的热阻主要包括元器件的热阻和电路板本身的热阻，其中元器件的热阻受到其功耗、结点温度等因素的影响。
自然对流：自然对流是指空气在温度差的作用下产生的流动现象。
在电子设备中，自然对流可将热量从电路板表面传递到周围环境中，从而降低电路板温度。
然而，自然对流的散热效果受到空气流动速度、环境温度等因素的影响。
强迫通风：强迫通风是通过风扇等装置强制空气流动，以增强电子设备的散热能力。
强迫通风的散热效果主要取决于风扇的功率、风量等因素。
选择合适的导热材料：导热材料具有将热量从高温区域传导到低温区域的能力，常用的导热材料包括金属、陶瓷、石墨烯等。
在电路板设计中，应根据元器件的功耗和结点温度等因素，选择合适的导热材料。
提高电路板表面的散热能力：提高电路板表面的散热能力可以有效降低电路板的温度。
常用的方法包括增加电路板表面积、加装散热片、使用热管等。
合理安排元器件的布局：元器件的布局对电路板的散热效果有着重要影响。
在布局时，应尽量将高功耗元器件放置在电路板的边缘或中心位置，以方便热量迅速散出。
同时，应避免将高功耗元器件过于集中，以防止局部温度过高。
增强自然对流：自然对流是电路板散热的重要途径之一。
在电路板设计中，应尽量减少对自然对流的阻碍，如避免使用过高的结构、保持电路板表面的平整度等。
可在电路板下方或周围增加通风口或风扇等装置，以增强自然对流的散热效果。
采用强迫通风：强迫通风可以显著提高电子设备的散热能力。
pcb电路板散热的技巧
电子设备工作时产生的热量，使设备内部温度迅速上升，若不及时将该热量散发，设备会持续升温，器件就会因过热失效，电子设备的可靠性将下降。
因此，对电路板进行散热处理十分重要。
一、印制电路板温升因素分析引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在，电子器件均不同程度地存在功耗，发热强度随功耗的大小变化。
印制板中温升的2种现象：(1)局部温升或大面积温升;(2)短时温升或长时间温升。
在分析PCB热功耗时，一般从以下几个方面来分析。
1.电气功耗(1)分析单位面积上的功耗;(2)分析PCB电路板上功耗的分布。
2.印制板的结构(1)印制板的尺寸;(2)印制板的材料。
3.印制板的安装方式(1)安装方式(如垂直安装，水平安装);(2)密封情况和离机壳的距离。
4.热辐射(1)印制板表面的辐射系数;(2)印制板与相邻表面之间的温差和他们的绝对温度;5.热传导(1)安装散热器;(2)其他安装结构件的传导。
6.热对流(1)自然对流;(2)强迫冷却对流。
从PCB上述各因素的分析是解决印制板的温升的有效途径，往往在一个产品和系统中这些因素是互相关联和依赖的，大多数因素应根据实际情况来分析，只有针对某一具体实际情况才能比较正确地计算或估算出温升和功耗等参数。
二、电路板散热方式1. 高发热器件加散热器、导热板当PCB中有少数器件发热量较大时(少于3个)时，可在发热器件上加散热器或导热管，当温度还不能降下来时，可采用带风扇的散热器，以增强散热效果。
当发热器件量较多时(多于3个)，可采用大的散热罩(板)，它是按PCB板上发热器件的位置和高低而定制的专用散热器或是在一个大的平板散热器上抠出不同的元件高低位置。
将散热罩整体扣在元件面上，与每个元件接触而散热。
但由于元器件装焊时高低一致性差，散热效果并不好。
通常在元器件面上加柔软的热相变导热垫来改善散热效果。
2. 通过PCB板本身散热目前广泛应用的PCB板材是覆铜/环氧玻璃布基材或酚醛树脂玻璃布基材，还有少量使用的纸基覆铜板材。
10种PCB散热方法
10种PCB散热方法PCB（Printed Circuit Board）散热是电子产品设计中的一个重要环节，合理的散热方法可以保证电子产品的稳定运行和寿命。
下面将介绍10种常用的PCB散热方法。
1.散热片：在PCB板上加装散热片可以增加散热面积，提高散热效果。
散热片通常由铝、铜等金属材料制成，有助于将热量快速传导到周围的空气中。
2.散热孔：在PCB板上设计散热孔可以增加空气对板块的流动性，加强热量的带走。
合理的散热孔设计可以提高散热效果。
3.散热器：在PCB板的散热元件上安装散热器，可以通过散热器的扩散面积和散热风扇的风力来增加散热效果。
散热器通常由铝合金或铜制成。
4.散热膏：在高功耗元件和散热器之间使用散热膏可以提高导热效果。
散热膏的主要成分是硅油或聚合物，具有良好的导热性能。
5.PCB板设计优化：通过合理的电路布局和优化导线走向，可以减少电路板内部的热量堆积，提高散热效果。
6.板材选择：选择导热性能好的PCB板材料，如金属基板（如铝基板、铜基板等），可以提高热传导效果。
7.强制散热：利用风扇或气流，将空气强制引导到PCB板的散热元件上，增强散热效果。
这种方法适用于功耗较高的电子器件。
8.采用热管：热管是一种利用液体的蒸发冷凝过程来传导热量的器件，可以将热量从高温区域传递到低温区域，进一步提高散热效果。
9.线路板厚度增加：增加PCB板的厚度可以增加板层之间的热容量，降低热量堆积的风险，提高散热效果。
10.外部散热元件：在PCB板附近增加散热元件，如散热风扇或散热片等，可以进一步增加散热面积和风力，提高散热效果。
综上所述，PCB散热是一门综合性的技术，需要从多个角度综合考虑。
通过合理的散热方法和设计优化，可以有效降低电子产品的工作温度，提高其性能和可靠性。
pcb,热阻, 散热设计
散热设计（二）降低IC封装热阻的封装设计方法随着IC封装轻薄短小以及发热密度不断提升的趋势，散热问题日益重要，如何降低封装热阻以增进散热效能是封装设计中很重要的技术。
由于构造不同，各种封装形式的散热效应及设计方式也不尽相同，本片文中将介绍各种封装形式，包括导线架(Leadframe)形式、球状格子数组形式(BGA)以及覆晶(Flip Chip)形式封装的散热增进设计方式及其影响。
前言随着电子产品的快速发展，对于功能以及缩小体积的需求越来越大，除了桌上型计算机的速度不断升级，像是笔记型计算机、手机、迷你CD、掌上型计算机等个人化的产品也成为重要的发展趋势，相对的产品所使用的IC功能也越来越强、运算速度越来越快、体积却越来越小，如<图1>所示。
整个演进的趋势正以惊人的速度推进，而对这种趋势能造成阻碍的一个主要因素就是「热」。
热生成的主要因素是由于IC中百万个晶体管计算时所产生的功率消耗，这些热虽然可藉由提升IC制程能力来降低电压等方式来减少，但是仍然不能解决发热密度增加的趋势，以CPU 为例，如<图2>所示，发热瓦数正逐年增加。
散热问题如不解决，会使IC因过热而影响到产品的可靠性，造成寿命减低甚至损毁的结果。
图1 电子产品及IC尺寸演进图2 Intel CPU发热功率趋势封装发展的趋势从早期PCB穿孔的安装方式到目前以表面黏着的型式，PCB上可以安装更多更密的IC，使得组装的密度增高，散热的问题也更为严重。
针对于IC封装层级的散热问题，最基本的方式就是从组件本身的构造来做散热增强的设计。
而采用多层板的设计等方式，对PCB层级的散热也有明显的帮助，而当发热密度更大时，则需要近一步的系统层级的散热设计如散热片或风扇的安装等，才能解决散热问题。
就成本的角度来看，各层级所需的费用是递增的，因此IC封装层级的散热问题就特别重要了。
IC封装的型式很多，如<图1>所示，包括了以导线脚或是以锡球连接于印刷电路板上的方式，以导线脚连接的方式像是TSOP、QFP、LCC等封装，是由金属导线架支撑封装结构，借着两面或四边的接脚和PCB连接。
pcb散热方案
PCB散热方案1. 引言在电子设备中，PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）起着连接和支持电子元器件的重要作用。
随着集成电路的不断发展，电子器件的功耗也逐渐增大，这导致了PCB散热成为一个重要的问题。
合理的PCB散热方案可以降低电子设备的温度，保证设备的稳定性和可靠性。
本文将介绍一些常见的PCB散热方案。
2. PCB设计中的热量分析在开始讨论PCB散热方案之前，我们首先需要了解PCB设计中的热量分析。
当电子设备中的电子元器件工作时，它们会产生一定的热量。
这些热量需要通过PCB来传导和散发，以保持设备的工作温度在可接受范围内。
通常，我们首先需要对PCB进行热量分析，确定热量的产生和分布情况。
这可以通过计算或仿真工具来完成。
热量分析的结果将帮助我们确定散热方案的重点区域和需求。
3. 常见的PCB散热方案3.1 散热片散热片是最常见的PCB散热解决方案之一。
散热片通常由铝制成，具有良好的热导率和散热性能。
将散热片与发热元件直接接触，可以有效地将热量从发热元件传导到散热片上，并通过散热片的表面散发出去。
在使用散热片时，需要注意以下几点：•散热片的尺寸和形状应根据实际需求进行选择，以保证其与发热元件的紧密接触。
•散热片应合理放置，以保证热量在整个PCB上的均匀分布。
•散热片应与PCB的接地层连接，以提高散热效果。
3.2 散热孔散热孔是另一种常见的PCB散热解决方案。
散热孔通常是通过在PCB上钻孔来实现的，可以增加PCB表面的散热面积，提高散热效果。
在使用散热孔时，需要注意以下几点：•散热孔的数量和位置应根据热量分布情况进行选择。
•散热孔的直径和间距应满足散热要求，并考虑到钻孔对PCB强度的影响。
3.3 散热贴片散热贴片是一种在PCB上粘贴的散热材料，可以提高PCB的散热效果。
散热贴片通常具有良好的热导率和散热性能，可以有效地将热量从发热元件传导到PCB 的其他区域，进而进行散热。
简单实用的10种PCB散热方法解析!
对于企业电子技术设备管理来说，工作时都会影响产生具有一定的热量，从而使设备进行内部控制温度迅速发展上升，如果不及时将该热量散发出去，设备就会持续的升温，器件就会因过热而失效，电子信息设备的可靠性能就会下降。
因此，对电路板进行良好的散热处理非常重要。
PCB 板的散热是一个非常重要的环节，那么PCB 板的散热技巧是怎样的，下面我们一起来讨论一下。
01目前广泛使用的通过PCB板本身散热的PCB板是覆铜玻璃布基板或酚醛树脂玻璃布基板，也有少数纸基覆铜板。
虽然这些基板具有优良的电气性能和加工性能，但是散热性能差，作为高加热元件的散热方式，几乎不能指望由PCB 本身的树脂导热，它把热量从元件表面辐射到周围的空气中。
但随着电子产品已进入到部件小型化、高密度安装、高发热化组装时代，若只靠表面积十分小的元件表面来散热是非常不够的。
同时企业由于QFP、BGA等表面进行安装一个元件的大量资金使用，元器件发展产生的热量大量地传给PCB板，因此，解决方式散热的最好研究方法是提高与发热元件可以直接影响接触的PCB自身的散热技术能力，通过PCB板传导出去或散发出去。
散热铜箔和大面积供电铜箔▼热过孔▼IC背面裸露铜，减少铜皮与空气之间的热阻。
PCB布局热敏装置置于冷风区。
温度检测器放置在最热的位置。
同一印制板上的器件应尽可能按其发热量和散热量排列。
发热量低或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等。
)应放置在冷却气流的上游(入口)，而发热量高或耐热性好的器件(如功率晶体管和大规模集成电路等。
)应放置在冷却气流的下游。
在水平方向上，大功率器件尽可能靠近PCB 的边缘以缩短传热路径，而在垂直方向上，大功率器件尽可能靠近PCB 的顶部，以降低这些器件在其他器件温度上的运行。
设备中印刷电路板的散热主要依靠气流，设计时需要研究气流路径，合理配置器件或印刷电路板。
空气往往流入电阻较低的区域，因此在配置印刷电路板上的设备时，应避免留下较大的空间。
热设计的重要性以及PCB电路板散热设计技巧
热设计的重要性以及PCB电路板散热设计技巧
一、热设计的重要性
电子设备在工作期间所消耗的电能，比如射频功放，FPGA芯片，电源类产品，除了有用功外，大部分转化成热量散发。
电子设备产生的热量，使内部温度迅速上升，如果不及时将该热量散发，设备会继续升温，器件就会因过热失效，电子设备的可靠性将下降。
SMT 使电子设备的安装密度增大，有效散热面积减小，设备温升严重地影响可靠性，因此，对热设计的研究显得十分重要。
搞射频的兄弟有柴，这样散热也行？
对于PCB电路板的散热是一个非常重要的环节，那么PCB电路板散热技巧是怎样的，下面我们一起来讨论下。
对于电子设备来说，工作时都会产生一定的热量，从而使设备内部温度迅速上升，如果不及时将该热量散发出去，设备就会持续的升温，器件就会因过热而失效，电子设备的可靠性能就会下降。
因此，对电路板进行很好的散热处理是非常重要的。
二、印制电路板温升因素分析
引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在，电子器件均不同程度地存在功耗，发热强度随功耗的大小变化。
印制板中温升的2 种现象：
（1）局部温升或大面积温升；
（2）短时温升或长时间温升。
在分析PCB 热功耗时，一般从以下几个方面来分析。
2.1 电气功耗
（1）分析单位面积上的功耗；
（2）分析PCB 板上功耗的分布。
2.2 印制板的结构。
PCB电路板散热设计方案技巧
PCB电路板散热设计技巧对于电子设备来说，工作时都会产生一定的热量，从而使设备内部温度迅速上升，如果不及时将该热量散发出去，设备就会持续的升温，器件就会因过热而失效，电子设备的可靠性能就会下降。
因此，对电路板进行很好的散热处理是非常重要的。
PCB电路板的散热是一个非常重要的环节，那么PCB电路板散热技巧是怎样的，下面我们一起来讨论下。
1、通过PCB板本身散热目前广泛应用的PCB板材是覆铜/环氧玻璃布基材或酚醛树脂玻璃布基材，还有少量使用的纸基覆铜板材。
这些基材虽然具有优良的电气性能和加工性能，但散热性差，作为高发热元件的散热途径，几乎不能指望由PCB本身树脂传导热量，而是从元件的表面向周围空气中散热。
但随着电子产品已进入到部件小型化、高密度安装、高发热化组装时代，若只靠表面积十分小的元件表面来散热是非常不够的。
同时由于QFP、BGA等表面安装元件的大量使用，元器件产生的热量大量地传给PCB板，因此，解决散热的最好方法是提高与发热元件直接接触的PCB自身的散热能力，通过PCB板传导出去或散发出去。
2、高发热器件加散热器、导热板当PCB中有少数器件发热量较大时（少于3个）时，可在发热器件上加散热器或导热管，当温度还不能降下来时，可采用带风扇的散热器，以增强散热效果。
当发热器件量较多时（多于3个），可采用大的散热罩（板），它是按PCB板上发热器件的位置和高低而定制的专用散热器或是在一个大的平板散热器上抠出不同的元件高低位置。
将散热罩整体扣在元件面上，与每个元件接触而散热。
但由于元器件装焊时高低一致性差，散热效果并不好。
通常在元器件面上加柔软的热相变导热垫来改善散热效果。
3、对于采用自由对流空气冷却的设备，最好是将集成电路（或其他器件）按纵长方式排列，或按横长方式排列。
4、采用合理的走线设计实现散热由于板材中的树脂导热性差，而铜箔线路和孔是热的良导体，因此提高铜箔剩余率和增加导热孔是散热的主要手段。
评价PCB的散热能力，就需要对由导热系数不同的各种材料构成的复合材料一一PCB用绝缘基板的等效导热系数（九eq）进行计算。
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PCB电路板散热设计技巧
对于电子设备来说，工作时都会产生一定的热量，从而使设备内部温度迅速上升，如果不及时将该热量散发出去，设备就会持续的升温，器件就会因过热而失效，电子设备的可靠性能就会下降。
因此，对电路板进行很好的散热处理是非常重要的。
PCB电路板的散热是一个非常重要的环节，那么PCB电路板散热技巧是怎样的，下面我们一起来讨论下。
1、通过PCB板本身散热目前广泛应用的PCB板材是覆铜/环氧玻璃布基材或酚醛树脂玻璃布基材，还有少量使用的纸基覆铜板材。
这些基材虽然具有优良的电气性能和加工性能，但散热性差，作为高发热元件的散热途径，几乎不能指望由PCB本身树脂传导热量，而是从元件的表面向周围空气中散热。
但随着电子产品已进入到部件小型
化、高密度安装、高发热化组装时代，若只靠表面积十分小的元件表面来散热是非常不够的。
同时由于QFP BGA等表面安装元件的大量使用，元器件产生的热量大量地传给PCB板，因此，解决散热的最好方法是提高与发热元件直接接触的PCB自身的散热能力，通过PCB板传导出去或散发出去。
2、高发热器件加散热器、导热板当PCB中有少数器件发热量较大时（少于3个）时，可在发热器件上加散热器或导热管，当温度还不能降下来时，可采用带风扇的散热器，以增强散热效果。
当发热器件量较
多时（多于3个），可采用大的散热罩（板），它是按PCB板上发热器件的位置和高低而定制的专用散热器或是在一个大的平板散热器上抠出不同的元件高低位置。
将散热罩整体扣在元件面上，与每个元件接触而散热。
但由于元器件装焊时高低一致性差，散热效果并不好。
通常在元器件面上加柔软的热相变导热垫来改善散热效果。
3、对于采用自由对流空气冷却的设备，最好是将集成电路（或其他器件）按纵长方式排列，或按横长方式排列。
4、采用合理的走线设计实现散热由于板材中的树脂导热性差，而铜箔线路和孔是热的良导体，因此提高铜箔剩余率和增加导热孔是散热的主要手段。
评价PCB勺散热能力，就需要对由导热系数不同的各种材料构成的复合材料PCB用绝缘基板的等效导热系数（九eq）进行计算。
5、同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列，发热量小或耐热性差的器件（如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等）放在冷却气流的最上流（入口处），发热量大或耐热性好的器件（如功率晶体管、大规模集成电路等）放在冷却气流最下游。
6、在水平方向上，大功率器件尽量靠近印制板边沿布置，以便缩短传热路径；在垂直方向上，大功率器件尽量靠近印制板上方布置，以便减少这些器件工作时对其他器件温度的影响。
7、设备内印制板的散热主要依靠空气流动，所以在设计时要研究空气流动路径，合理配置器件或印制电路板。
空气流动时总是趋向于阻力小的地方流动，所以在印制电路板上配置器件时，要避免在某个区域留有较大的空域。
整机中多块印制电路板的配置也应注意同样的问题。
8对温度比较敏感的器件最好安置在温度最低的区域（如设备的底部），千万不要将它放在发热器件的正上方，多个器件最好是在水平面上交错布局。
9、将功耗最高和发热最大的器件布置在散热最佳位置附近。
不
要将发热较高的器件放置在印制板的角落和四周边缘，除非在它的附近安排有散热装置。
在设计功率电阻时尽可能选择大一些的器件，且在调整印制板布局时使之有足够的散热空间。
10、避免PCB上热点的集中，尽可能地将功率均匀地分布在PCB 板上，保持PCB表面温度性能的均匀和一致。
往往设计过程中要达到严格的均匀分布是较为困难的，但一定要避免功率密度太高的区域，
以免出现过热点影响整个电路的正常工作。
如果有条件的话，进行印制电路的热效能分析是很有必要的，如现在一些专业PCB设计软件中增加的热效能指标分析软件模块，就可以帮助设计人员优化电路设计。