杭州PCB熱設計熱設計考慮的因素

以下設計規則可作為處理設計熱考慮因素的良好起點。

a.為了耗散1瓦的功率，一個好的經驗法則是，當電路板溫度升高40℃時，您的電路板需要每瓦耗散15.3cm²或2.4in²的面積。如果電路板受氣流影響，則此要求可減半（每瓦7.7cm²或1.2in²）這些值假設組件熱耦合到延伸到電路板邊緣的銅平面，并且電路板的位置使得空氣可以在電路板的兩側自由流動。如果這些功率密度要求對您的設計過于嚴格，則可能需要包含外部散熱器。此外，在控制電路板溫度時，40℃的溫升是一個很好的起點。

b.每當板上放置多個電源組件時，最佳做法是將這些組件放置在PCB被這些組件均勻加熱的方式中。PCB設計長度上的巨大溫差不允許您的PCB以最佳方式將熱能從已安裝的功率組件中轉移出去。如果設計人員可以使用熱成像，則可以在設計修訂完成后對您的組件放置進行經驗檢查。

c.您可以在組件下方放置的過孔越多，您的PCB將熱能轉化為連接的銅平面的效果越好。陣列通孔以增加與封裝電源焊盤（組件的大導熱焊盤）接觸的數量。

d.在耗散更高功率的設計中，您將需要使用更高的銅重量。建議將1oz銅作為電源設計的起點。

e.當使用鋪銅來從組件消散熱能時，重要的是鋪銅不會被垂直于遠離功率組件的熱路徑延伸的走線中斷。

f.如果需要使用散熱片來將系統溫度保持在容差范圍內，請注意，如果散熱片以熱連接到組件外殼的方式放置，通常會更有效。這通常意味著將散熱器連接到板的與表面貼裝元件相反的一側。雖然將散熱器直接放置在組件頂部可能很誘人，但組件塑料外殼的熱阻會使散熱器失效。如上所述，此規則的例外是明確設計為將散熱器連接到其“頂部”的封裝。

總之，無論何時使用功率元件，設計的熱性能都非常重要。在PCB設計過程的早期使用本文中介紹的設計規則將使您在控制PCB溫度方面有一個良好的開端，并避免在開發過程的后期進行劇烈的重新設計。