電子設備在工作過程中不同程度地存在功耗,發熱強度隨功耗的大小變化,會產生一定的熱量,導致設備內部的溫度上升,如果熱量無法散發持續升溫,電子元件會因為溫度過高而失效,電路板的可靠性也會降低,所以在PCB電路板設計時散熱問題是急需要解決的。
首先我們要了解pcb板作為熱量的承載體,熱量主要來源電子元器件的發熱量、pcb本身的熱量以及其他外部因素的熱量,其中發熱量最大的是電子元器件的熱量。
為什么要進行電路板散熱設計呢,小編給大家總結了以下幾個原因:
1)電子設備正朝著小型化、精細化和輕便化的方向發展,散熱設計是減小產品尺寸的關鍵。
2)溫度過高會對元器件的性能產生影響,比如電容電阻的壽命降低、會使變壓器、絕緣材料性能下降、晶體管失效。
3)溫度過高會導致電子設備損壞、材料熱老化、低熔點焊縫開裂、焊點脫落、焊點變脆、機械強度降低,直接影響產品質量。
那么電路板散熱要怎么設計呢?
1)提高和發熱元器件接觸的pcb板自身的散熱能力,通過pcb板發散出去,比如機上散熱銅箔和電源地銅箔,增大鋪銅面積、銅厚和層數,覆蓋面積越大散熱效果越好。
2)pcb板的元器件布局屬于整個散熱設計的重要環節,對pcb板散熱有著舉足輕重的作用。按照發熱量大小和散熱能力分開排列,依靠空氣流動耐熱性差的放在氣流入口處,耐熱性好的放在下游;將大功率的元件分散布局在pcb板上,避免熱量過度集中,燒毀電路板;將對熱量比較敏感的元器件要遠離熱源,放在溫度較低的區域。
3)在發熱元件上增加散熱器,比如帶風扇的散熱器、散熱罩、導熱板等,增強散熱能力,保證散熱通道通暢。
4)通過散熱孔,散熱孔是通過pcb板上的過孔使熱量傳到電路板背面的散熱方法,增加散熱的面積,降低元件結溫,改善電路板正反面的溫度平衡性,其中要注意的是需要將散熱孔配置在靠近發熱體的位置。
5)電子設備所處的環境溫度對其也有影響,要控制溫度,使電子設備在合適的溫度條件下運行。
隨著電子工業和通訊技術的飛速發展,電子元器件的功率不斷增大,電子性能大幅提升,而體積卻更加精細小型化。PCB電路板的散熱問題已經成為電子技術發展的瓶頸,是電子領域需要深入探索的課題,實現對電子元件散熱的有效管理,保證電子設備可靠和穩定的運行是電子領域的發展方向。
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