PCB散热三大关键技术

关键的外卖

• 了解为什么PCB散热技术是重要的。

• 探索常见的PCB散热技术。

• 了解如何最大限度地减少热量对PCB的影响。

几乎每个人都明白热量调节的重要性。我们了解了在阳光下锻炼的潜在危险，以及如何采取预防措施来避免中暑等情况。事实上，这个星球上的大多数东西都喜欢存在于一个狭小的温度范围内，多氯联苯也不例外。

在选择如何设计和布局pcb时必须谨慎，以防止热量积聚在某些区域，随着时间的推移，这可能导致灾难性的故障，甚至可能造成伤害。即使没有人受伤，过度的热量也会影响性能并损坏部件。因此，这是每个设计人员都应该了解并在电路设计中积极努力控制的主题。

为什么PCB散热技术很重要

过热会损坏PCB上的电子器件。

需要更多电力运行的电子产品会产生更多热量，这不足为奇。众所周知，当负载电流增加时，电压调节器、微控制器和功率晶体管等组件都会发热。这些只是几个例子，但还有更多。

旧款手机在短时间的通话中容易发热。从笔记本电脑主板上拆下冷却风扇，你很快就能在CPU上煎鸡蛋。而且，如果这些电子设备被放置在一个外壳中，热量几乎可以翻倍。

电子元件都是在有限的温度范围内工作的。如果环境温度超过温度限制，可能会导致元器件故障。即使它不破裂，过高的热量也会对组件的性能产生负面影响。例如，与室温相比，单片机在高温下会消耗更多的功率。

当电子元件长时间暴露在过热环境中时，它们的寿命就会缩短。一般来说，温度升高10°C将使电子产品的寿命缩短一半。如果您疏忽了PCB散热技术的使用，您很快就会面临与过早组件故障相关的问题。

PCB常用散热技术

QFN组件的热通道阵列。

随着电子产品变得越来越强大，而pcb变得越来越小，散热技术比以往任何时候都更重要。以下是一些行之有效的技巧:

1.热通道阵列

你可以把PCB变成机载散热片通过在铜填充区域合并热通孔阵列，如上所示。这样做背后的想法是有热量从组件流向铜区域，并通过空气从通气孔消散。通常情况下,热通阵列用于电源管理模块和带热垫的部件。

当实现热通道阵列时，请记住它需要有一个相当大的直径，在0.1毫米的区域内，以便有效地散热。此外，确保过孔不是热释放垫，而是连接到铜区域的所有侧面的填充孔。增加热通孔的数量进一步有助于散热。

2.使用更宽的痕迹

铜的痕迹会传导高电流，从而产生热量。因此，增加迹线宽度以最大限度地散热到空气中是很重要的。这样做还可以降低迹线的热阻并减少热斑。

3.使用散热器和冷却风扇

被动散热技术，如热通过阵列可能是不够的，如果PCB产生的热量超过可以合理地消散。在这种情况下，你需要包括散热器和风扇在设计中。

散热器安装在产生最多热量的部件上，通常是电压调节器、cpu、mcu和功率晶体管。散热器要么拧在PCB上，要么暴露在空气中。在一个封闭的设计中，安装一个冷却风扇来将热空气排到环境中。

尽量减少热量对pcb的影响

将发热元件放置在PCB边缘附近。

现在你已经掌握了战术，你还需要执行它们的策略。首先，在PCB上分离发热元件和热敏元件是理想的。通过这样做，您可以将散热工作集中到特定的区域。它还可以防止热量向热敏元件蔓延。

如果您垂直安装PCB，应将发热组件放在顶部，因为热空气上升。此外，组件应朝向PCB的边缘放置，以减少散热到环境中的路径。

它也非常有助于检测潜在的热热点PCB设计和分析软件．OrCAD的热求解器技术为pcb提供了深入的热分析，因此您可以确保您的设计是持久的。

如果您想了解更多Cadence如何为您提供解决方案，跟我们和我们的专家团队谈谈吧．