?

电子设备工作时产生的热量，使设备内部温度迅速上升，若不及时将该热量散发，设备会持续升温，电子设备的可靠性将下降，甚至电子设备会因器件过热失效。因此，对电路板进行散热设计处理十分重要。

印制电路板即PCB板是以电路原理图为根据，实现电路设计者所需要的功能。PCB板的设计包括版图设计，其中就需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。今天跨越小编就PCB电路板的散热设计技巧给大家进行详解。

（印制电路板应用于生活的各个领域）

印制电路板温升因素分析

引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在，电子器件均不同程度地存在功耗，发热强度随功耗的大小变化。

印制板中温升的2种现象：

(1)局部温升或大面积温升

(2)短时温升或长时间温升

要改善PCB印制板的温升的途径需要进行多方面的考虑，因往往在一个产品和系统中这些因素是互相关联和依赖的，大多数因素应根据实际情况来分析，只有针对某一具体实际情况才能比较正确地计算或估算出温升和功耗等参数。

电路板散热方式

所以在分析设计PCB热功耗时，一般从以下几个方面来解决PCB散热方式进行对其进行优化设计。

1. 高发热器件加散热器、导热板（管）

当PCB中有少数器件发热量较大时(少于3个)时，可在发热器件上加散热器或导热管，当温度还不能降下来时，可采用带风扇的散热器，以增强散热效果。当发热器件量较多时(多于3个)，可采用大的散热板(管)，它是按PCB板上发热器件的位置和高低而定制的专用散热器或是在一个大的平板散热器上抠出不同的元件高低位置。将散热罩整体扣在元件面上，与每个元件接触而散热。但由于元器件装焊时高低一致性差，散热效果并不好。近几年对于部分高热元器件面上会加柔软的热相变导热垫来改善散热效果。

（高端显卡PCB板采用散热器+导热管散热方式）

2. 通过PCB板本身散热

目前广泛应用的PCB板材是覆铜/环氧玻璃布基材或酚醛树脂玻璃布基材，还有少量使用的纸基覆铜板材。这些基材虽然具有优良的电气性能和加工性能，但散热性差，作为高发热元件的散热途径，几乎不能指望由PCB本身树脂传导热量，而是从元件的表面向周围空气中散热。但随着电子产品已进入到部件小型化、高密度安装、高发热化组装时代，若只靠表面积十分小的元件表面来散热是非常不够的。同时由于QFP、BGA等表面安装元件的大量使用，元器件产生的热量大量地传给PCB板，因此，解决散热的最好方法是提高与发热元件直接接触的PCB自身的散热能力，通过PCB板传导出去或散发出去。

（PCB板覆铜面积对于部件散热效果对比）

3. 采用合理的走线设计实现散热

由于板材中的树脂导热性差，而铜箔线路和孔是热的良导体，因此提高铜箔剩余率和增加导热孔是散热的主要手段。测试评价PCB的散热能力，就需要对由导热系数不同的各种材料构成的复合材料一一PCB用绝缘基板的等效导热系数进行计算。

4、合理均匀布局发热源

同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列，发热量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷却气流的最上流(入口处)，发热量大或耐热性好的器件(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下游。避免PCB上热点的集中，尽可能地将功率相当的部件均匀地分布在PCB板上，保持PCB表面温度性能的均匀和一致。

（高发热源均匀分布于PCB板）

5、使用导热材料减少热阻产生

高热耗散器件在与基板连接时应尽能减少它们之间的热阻。为了更好地满足热特性要求，在芯片底面可使用一些热导材料(如涂抹一层导热硅胶)，并保持一定的接触区域供器件散热。

（高热耗散器件使用导热硅脂减少热阻提高传热效率）

6、 器件与基板的连接 

(1) 尽量缩短器件引线长度

(2)选择高功耗器件时，应考虑引线材料的导热性，如果可能的话，尽量选择引线横段面最大

(3)选择管脚数较多的器件

（增大器件引线横段面提高散热效果）

7、器件的封装材料选取

(1)在考虑热设计时应注意器件的封装说明和它的热传导率

(2)应考虑在基板与器件封装之间提供一个良好的热传导路径

(3)在热传导路径上应避免有空气隔断，如果有这种情况可采用导热材料进行填充。

（使用导热灌封胶对PCB板进行灌封保护散热）