PCB散熱技術分析.pdf

1、本文從板級熱設計出發(fā)，通過優(yōu)化設計熱流通道，降低設備與散熱環(huán)境之間的熱阻，并提供一個溫度比較低的散熱器，以較少的冷卻代價把設備內(nèi)部有害的熱量盡可能釋放掉，使設備在其所處環(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，改善器件與PCB之間的傳熱路徑，對PCB互連結(jié)構進行優(yōu)化設計，提高器件散熱性能及PCB可靠性。具體內(nèi)容可細化為： （1）從熱阻計算出發(fā)，進行分析研究內(nèi)層銅皮厚度對

2、PCB的平面導熱系數(shù)以及器件結(jié)點溫度的影響。計算仿真表明，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標準下仿真結(jié)果表明，當其小于1OZ時，其厚度對器件結(jié)溫影響明顯，但隨后對結(jié)溫的影響逐漸減小。熱過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孔的個數(shù)，器件結(jié)溫都有所降低。用d/p、t/p來描述熱過孔參數(shù)對熱阻的影響比用單個d、t、p來描述更合理。熱過孔的合理設計區(qū)域為d/p>25％、t/p

3、>2％。 （2）肋片模型簡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，中心走線載流能力最大，邊緣走線的載流能力最小。PCB平面導熱系數(shù)，對載流能力的影響較大。PCB尺寸和對流換熱系數(shù)的增大都會使載流能力提高，但在增大到一定程度后其影響逐漸減小。當PCB材料全為FR-4時（無任何銅箔），理論計算結(jié)果與IPC提供的內(nèi)層走線的載流能力數(shù)據(jù)相當吻合；當環(huán)境對流換熱系數(shù)較小時，內(nèi)熱源能引起很大的溫升，限制走線載流能力