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PCB布局设计基础知识(必备):热设计要求 [复制链接]

板儿妹0517 (离线)
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发表于 2019-12-16 09:32:40 |只看该作者 |倒序浏览
在综合考虑信号质量、EMC、热设计、DFM、DFT、结构、安规等方面要求的基础上,将器件合理的放置到板面上。——PCB布局
所有元器件焊盘走线除特殊要求外,均要满足热设计要求。——PCB出线的一般原则
可见,在PCB设计中,不管是布局还是走线,工程师都应该要考虑和满足热设计的要求。

热设计的重要性
电子设备在工作期间所消耗的电能,比如射频功放,FPGA芯片,电源类产品,除了有用功外,大部分转化成热量散发。电子设备产生的热量,使内部温度迅速上升,如果不及时将该热量散发,设备会继续升温,器件就会因过热失效,电子设备的可靠性将下降。SMT使电子设备的安装密度增大,有效散热面积减小,设备温升严重地影响可靠性,因此,对热设计的研究显得十分重要。
PCB热设计要求
1) 在布置元器件时,应将除温度检测器件以外的温度敏感器件放在靠近进风口的位置,而且位于功率大、发热量大的元器件的风道上游,尽量远离发热量大的元器件,以避免辐射的影响,如果无法远离,也可以用热屏蔽板(抛光的金属薄板,黑度越小越好)隔开。
2) 将本身发热而又耐热的器件放在靠近出风口的位置或顶部,但如果不能承受较高温度,也要放在进风口附近,注意尽量与其他发热器件和热敏器件在空气上升方向上错开位置。
3) 大功率的元器件尽量分散布局,避免热源集中;不同大小尺寸的元器件尽量均匀排列,使风阻均布,风量分布均匀。
4) 通风口尽量对准散热要求高的器件。
5) 高器件放置在低矮器件后面,并且长方向沿风阻最小的方向排布,防止风道受阻。

6) 散热器配置应便于机柜内换热空气的流通。靠自然对流换热时,散热肋片长度方向取垂直于地面方向。靠强迫空气散热时,应取与气流方向相同的方向。
7) 在空气流通方向上,不宜纵向近距离排列多个散热器,由于上游的散热器将气流分开,下游的散热器表面风速将很低。应交错排列,或将散热翅片间隔错位。
8) 散热器与同一块电路板上的其它元器件应有适宜的距离,通过热辐射计算,以不使其有不适宜的增温为宜。
9) 利用PCB散热。如将热量通过大面积铺铜(可考虑开阻焊窗)散发,或用地连接过孔导到PCB板的平面层中,利用整块PCB板来散热。
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