工程師必備的PCB散熱設計四大要點

對于電子設備來說，在運行過程中會產生一定的熱量，使設備內部溫度迅速升高。 如果熱量不及時釋放，設備會持續發熱，設備會因過熱而發生故障，電子設備的可靠性會下降。 因此，在PCB設計中做好散熱工作非常重要。 接下來我想介紹一下PCB熱設計的四個要點，這是PCB設計工程師必備的技能。

一、PCB設計中增加導熱銅箔，并采用大面積電源接地銅箔

1、接觸面積越大，結溫越低；

2、覆銅面積越大，結溫越低。

3、PCB設計IC背面裸銅，減少銅與空氣之間的熱阻。

二、PCB設計增加熱過孔

PCB設計中增加散熱過孔，可以有效降低器件的結溫，提高單板厚度方向的溫度均勻性，這為PCB背面采用其他散熱方式提供了可能。 通過仿真發現，與無散熱過孔的器件相比，該器件的熱功耗為2.5W，間距為1mm，中心設計為6x6。 散熱過孔可使結溫降低約4.8℃，PCB上下溫差由21℃降低至5℃。將散熱過孔陣列改為4X4后， 該器件的結溫比6x6高2.2℃，值得關注。

四、PCB設計布局優化

高功率和熱敏感設備的PCB設計布局要求。

1、熱敏設備應放置在冷空氣區域。

2、溫度檢測裝置應置于高溫位置。

3、同一PCB器件上，建議發熱小或耐熱性差的器件（如小信號晶體管、小型集成電路、電解電容等）的冷卻風流應在入口處，且 發熱量大或耐熱性好的器件（如功率晶體管、大規模集成電路等）的下游冷卻風量應根據發熱量的大小和熱量分布的程度盡可能確定。

4、水平方向上，大功率設備應盡量靠近PCB邊緣布置，以縮短傳熱路徑； 在垂直方向上，大功率器件應盡可能靠近印刷電路板頂部布置，以減少這些器件在工作時對其他器件溫度的影響。

5、設備中印刷電路板的散熱主要依靠氣流，因此在設計時需要研究氣流路徑，合理配置設備或印刷電路板。 氣流往往在阻力較小的地方流動，因此在印刷電路板上配置設備時請避免在該區域留有過大的空間。 整機多塊印刷電路板的配置也應注意同樣的問題。

6、對溫度敏感的設備應放置在溫度較低的區域（如設備底部），不要放置在加熱設備的正上方。 建議多臺設備水平交錯布置。

7、功耗大、發熱量大的設備布置在散熱位置附近。 請勿將高溫設備放置在印刷電路板的角落和邊緣，除非附近有散熱器。 在設計功率電阻時，盡可能選擇較大的元件，并調整PCB設計布局，使其有足夠的散熱空間。

----以上是我對《PCB熱設計四大要點及PCB設計工程師必備技能》的介紹，供大家參考。