PCB散熱技術(shù)分析.pdf

1、本文從板級(jí)熱設(shè)計(jì)出發(fā)，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)熱流通道，降低設(shè)備與散熱環(huán)境之間的熱阻，并提供一個(gè)溫度比較低的散熱器，以較少的冷卻代價(jià)把設(shè)備內(nèi)部有害的熱量盡可能釋放掉，使設(shè)備在其所處環(huán)境條件下，保持在可靠性要求所規(guī)定的溫度范圍之內(nèi)，確保器件安全、可靠的工作。 結(jié)合封裝的特點(diǎn)，改善器件與PCB之間的傳熱路徑，對(duì)PCB互連結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高器件散熱性能及PCB可靠性。具體內(nèi)容可細(xì)化為： （1）從熱阻計(jì)算出發(fā)，進(jìn)行分析研究?jī)?nèi)層銅皮厚度對(duì)

2、PCB的平面導(dǎo)熱系數(shù)以及器件結(jié)點(diǎn)溫度的影響。計(jì)算仿真表明，增大內(nèi)層銅皮厚度能有效降低平面方向的溫度梯度；在JEDEC標(biāo)準(zhǔn)下仿真結(jié)果表明，當(dāng)其小于1OZ時(shí)，其厚度對(duì)器件結(jié)溫影響明顯，但隨后對(duì)結(jié)溫的影響逐漸減小。熱過(guò)孔與熱引腳之間的連接方式由走線改為鋪銅連接、增大鋪銅面積或在一定程度上增加熱過(guò)孔的個(gè)數(shù)，器件結(jié)溫都有所降低。用d/p、t/p來(lái)描述熱過(guò)孔參數(shù)對(duì)熱阻的影響比用單個(gè)d、t、p來(lái)描述更合理。熱過(guò)孔的合理設(shè)計(jì)區(qū)域?yàn)閐/p>25％、t/p

3、>2％。 （2）肋片模型簡(jiǎn)便描述了走線載流能力的影響因素；走線的載流能力與其所處的位置有關(guān)，中心走線載流能力最大，邊緣走線的載流能力最小。PCB平面導(dǎo)熱系數(shù)，對(duì)載流能力的影響較大。PCB尺寸和對(duì)流換熱系數(shù)的增大都會(huì)使載流能力提高，但在增大到一定程度后其影響逐漸減小。當(dāng)PCB材料全為FR-4時(shí)（無(wú)任何銅箔），理論計(jì)算結(jié)果與IPC提供的內(nèi)層走線的載流能力數(shù)據(jù)相當(dāng)吻合；當(dāng)環(huán)境對(duì)流換熱系數(shù)較小時(shí)，內(nèi)熱源能引起很大的溫升，限制走線載流能力