在PCB設(shè)計中,散熱是一個非常重要的環(huán)節(jié),每一個工程師都應(yīng)該重視起來,并學(xué)會如何做好散熱工作。事實(shí)上,PCB散熱的方法有很多,本文,板兒妹要和大家分享的是:散熱孔。
散熱孔
√散熱孔是利用貫通PCB板的通道(過孔)使熱量傳導(dǎo)到背面來散熱的手法。
√散熱孔要配置在發(fā)熱體的正下方或盡可能靠近發(fā)熱體。
散熱孔是利用PCB板來提高表面貼裝部件散熱效果的一種方法。在結(jié)構(gòu)上是在PCB板上設(shè)置通孔,如果是單層雙面PCB板,則是將PCB板表面和背面的銅箔連接,增加用于散熱的面積和體積,即降低熱阻的手法。如果是多層PCB板,則可連接各層之間的面或限定部分連接的層等,主旨是相同的。
要想有效使用散熱孔,很重要的一點(diǎn)是將散熱孔配置在靠近發(fā)熱體的位置,比如在部件的正下方等。如下圖所示,可以看出利用熱量平衡效果,連接溫度差較大的位置是很好的方法。
示例:散熱孔的配置
以下是背面散熱片外露型封裝HTSOP-J8的散熱孔布局和尺寸示例。
為提高散熱孔的熱導(dǎo)率,建議采用可電鍍填充的內(nèi)徑 0.3mm 左右的小孔徑通孔。需要注意的是,如果孔徑過大,在回流焊處理工序可能會發(fā)生焊料爬越問題。
散熱孔的間隔為1.2mm左右,配置于封裝背面散熱片的正下方。如果僅背面散熱片的正下方不足以散熱,則還可在IC的周圍配置散熱孔。在這種情況下的配置要點(diǎn)是要盡量靠近IC來配置。
知識擴(kuò)展:PCB熱設(shè)計要求
1) 在布置元器件時,應(yīng)將除溫度檢測器件以外的溫度敏感器件放在靠近進(jìn)風(fēng)口的位置,而且位于功率大、發(fā)熱量大的元器件的風(fēng)道上游,盡量遠(yuǎn)離發(fā)熱量大的元器件,以避免輻射的影響,如果無法遠(yuǎn)離,也可以用熱屏蔽板(拋光的金屬薄板,黑度越小越好)隔開。
2) 將本身發(fā)熱而又耐熱的器件放在靠近出風(fēng)口的位置或頂部,但如果不能承受較高溫度,也要放在進(jìn)風(fēng)口附近,注意盡量與其他發(fā)熱器件和熱敏器件在空氣上升方向上錯開位置。
3) 大功率的元器件盡量分散布局,避免熱源集中; 不同大小尺寸的元器件盡量均勻排列,使風(fēng)阻均布,風(fēng)量分布均勻。
4) 通風(fēng)口盡量對準(zhǔn)散熱要求高的器件。
5) 高器件放置在低矮器件后面,并且長方向沿風(fēng)阻最小的方向排布,防止風(fēng)道受阻。
6) 散熱器配置應(yīng)便于機(jī)柜內(nèi)換熱空氣的流通?孔匀粚α鲹Q熱時,散熱肋片長度方向取垂直于地面方向。靠強(qiáng)迫空氣散熱時,應(yīng)取與氣流方向相同的方向。
7) 在空氣流通方向上,不宜縱向近距離排列多個散熱器,由于上游的散熱器將氣流分開,下游的散熱器表面風(fēng)速將很低。應(yīng)交錯排列,或?qū)⑸岢崞g隔錯位。
8) 散熱器與同一塊電路板上的其它元器件應(yīng)有適宜的距離,通過熱輻射計算,以不使其有不適宜的增溫為宜。
9) 利用PCB散熱。如將熱量通過大面積鋪銅(可考慮開阻焊窗)散發(fā),或用地連接過孔導(dǎo)到PCB板的平面層中,利用整塊PCB板來散熱。
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