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广东pcb分板机浅述PCB电路板散热处理要点

发布时间:2014-08-04 11:21:30

电子设备作业时发生的热量,使设备内部温度敏捷上升,若不及时将该热量发出,设备会继续升温,器材就会因过热失效,电子设备的可靠性将降低。因而,对电路板进行散热处置十分重要。科立电子设备有限公司,专业制作电子测试治具(ICT、Function、ATE治具),并从事电子设备生产销售及维护,建立了研发、生产、销售和服务的完整体下辖东莞市科立电子设备有限公司和苏州市科立电子设备有限公司。专业生产分板机,老化房,自动化测试规模及实力位居同行业前列。 

一、印制电路板温升要素剖析

惹起印制板温升的直接原因是因为电路功耗器材的存在,电子器材均不一样程度地存在功耗,发热强度随功耗的巨细改变。

印制板中温升的2种表象:

(1)部分温升或大面积温升;

(2)短时温升或长时间温升。

在剖析PCB热功耗时,通常从以下几个方面来剖析。

1电气功耗

(1)剖析单位面积上的功耗;

(2)剖析PCB板上功耗的散布。

2印制板的规划

(1)印制板的尺度;

(2)印制板的资料。

3印制板的装置办法

(1)装置办法(如笔直装置,水平装置);

(2)密封状况和离机壳的间隔。

4热辐射

(1)印制板外表的辐射系数;

(2)印制板与相邻外表之间的温差和他们的绝对温度;

5热传导

(1)装置散热器;

(2)其他装置规划件的传导。

6热对流

(1)天然对流;

(2)逼迫冷却对流。

从PCB上述各要素的剖析是处理印制板的温升的有效办法,往往在一个产物和体系中这些要素是相互相关和依托的,大多数要素应根据实际状况来剖析,只要对准某一详细实际状况才干比拟正确地核算或估算出温升和功耗等参数。

二、电路板散热办法

1高发热器材加散热器、导热板

当PCB中有少数器材发热量较大时(少于3个)时,可在发热器材上加散热器或导热管,当温度还不能降下来时,可选用带电扇的散热器,以增强散热作用。当发热器材量较多时(多于3个),可选用大的散热罩(板),它是按PCB板上发热器材的方位和凹凸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一样的元件凹凸方位。将散热罩全体扣在元件面上,与每个元件触摸而散热。但因为元器材装焊时凹凸共同性差,散热作用并不好。通常在元器材面上加柔软的热相变导热垫来改进散热作用。

2经过PCB板本身散热

当前广泛应用的PCB板材是覆铜/环氧玻璃布基材或酚醛树脂玻璃布基材,还有少数运用的纸基覆铜板材。这些基材固然具有优秀的电气功能和加工功能,但散热性差,作为高发热元件的散热办法,简直不能盼望由PCB本身树脂传导热量,而是从元件的外表向周围空气中散热。但随着电子产物已进入到部件小型化、高密度装置、高发热化拼装年代,若只靠外表积十分小的元件外表来散热是十分不敷的。一起因为QFP、BGA等外表装置元件的很多运用,元器材发生的热量很多地传给PCB板,因而,处理散热的最棒办法是进步与发热元件直触摸摸的PCB本身的散热才能,经过PCB板传导出去或发出出去。

3选用合理的走线描绘完成散热

因为板材中的树脂导热性差,而铜箔线路和孔是热的良导体,因而进步铜箔剩下率和添加导热孔是散热的首要手法。

评估PCB的散热才能,就需要对由导热系数不一样的各种资料构成的复合资料逐个PCB用绝缘基板的等效导热系数(九eq)进行核算。

4关于选用自在对流空气冷却的设备,最棒是将集成电路(或其他器材)按纵长办法摆放,或按横长办法摆放。

5同一块印制板上的器材应尽能够按其发热量巨细及散热程度分区摆放,发热量小或耐热性差的器材(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材(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下流。

6在水平方向上,大功率器材尽量接近印制板边际安顿,以便缩短传热途径;在笔直方向上,大功率器材尽量接近印制板上方安顿,以便削减这些器材作业时对其他器材温度的影响。

7对温度比拟灵敏的器材最棒安顿在温度最低的区域(如设备的底部),千万不要将它放在发热器材的正上方,多个器材最棒是在水平面上交织规划。

8设备内印制板的散热首要依托空气活动,所以在描绘时要研讨空气活动途径,合理装备器材或印制电路板。空气活动时总是趋向于阻力小的当地活动,所以在印制电路板上装备器材时,要防止在某个区域留有较大的空域。整机中多块印制电路板的装备也应注重相同的问题。

9防止PCB上热门的会集,尽能够地将功率均匀地散布在PCB板上,坚持PCB外表温度功能的均匀和共同。往往描绘过程中要到达严厉的均匀散布是较为艰难的,但必定要防止功率密度太高的区域,防止呈现过热门影响整个电路的正常作业。若是有条件的话,进行印制电路的热效能剖析是很有必要的,如如今一些专业PCB描绘软件中添加的热效能目标剖析软件模块,就可以协助描绘人员优化电路描绘。

10将功耗最高和发热最大的器材安顿在散热最佳方位邻近。不要将发热较高的器材放置在印制板的旮旯和四周边际,除非在它的邻近组织有散热装置。在描绘功率电阻时尽能够挑选大一些的器材,且在调整印制板规划时使之有满意的散热空间。

11高热耗散器材在与基板衔接时应尽能削减它们之间的热阻。为了更好地满意热特性需求,在芯片底面可运用一些热导资料(如涂改一层导热硅胶),并坚持必定的触摸区域供器材散热。

12器材与基板的衔接:

(1)尽量缩短器材引线长度;

(2)挑选高功耗器材时,应思考引线资料的导热性,若是能够的话,尽量挑选引线横段面最大;

(3)挑选管脚数较多的器材。

13器材的封装拔取:

(1)在思考热描绘时应注重器材的封装阐明和它的热传导率;

(2)应思考在基板与器材封装之间供给一个杰出的热传导途径;

(3)在热传导途径上应防止有空气间隔,若是有这种状况可选用导热资料进行填充。

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