電(diàn)路设计散热和PCBA功能(néng)中的重要性

2020-09-23

发现元素铝（Al）是元素周期表中第13主族（硼族）的轻质银白色金属，被广泛使用(yòng)。我们可(kě)以追溯到元素独特的加热和冷却特性的证据。它管理(lǐ)和传导热量的能(néng)力使该元素得到了广泛利用(yòng)。在PCBA和電(diàn)子产品领域，设计本身取决于设计正确调节温度的能(néng)力。我们所谓的散热对性能(néng)，功能(néng)和生命周期至关重要。

在PCBA领域，管理(lǐ)和传导热量对于電(diàn)路板的整體(tǐ)设计成功至关重要。几乎所有(yǒu)PCB都将大面积的金属用(yòng)于接地平面或電(diàn)源平面，这些平面通常会连接到众多(duō)组件引脚。当这些销钉是通孔设备的引線(xiàn)时，这些销钉的拆焊或锡焊可(kě)能(néng)会给平面上的大量金属带来很(hěn)大的困难。这就需要散热。

PCB 的散热形式為(wèi)散热垫或散热垫。这些散热垫是PCB垫，可(kě)通过热连接连接到铜浇注盘上。无论您的PCB设计是简单的单面板还是复杂的多(duō)层板，通常在其上都会有(yǒu)一些重要的金属區(qū)域用(yòng)于電(diàn)源传导和接地。金属可(kě)以是迹線(xiàn)网络，也可(kě)以是较大的填充電(diàn)源平面。

在任何一种情况下，附加金属的行為(wèi)都像连接的引脚的散热器一样，从而产生焊接问题，例如：

关于SMT组件引脚，当较小(xiǎo)的SMT组件的引脚之一直接焊接到大面积金属时，通常会出现这些问题。引脚之间的金属不平衡会产生墓碑效应，这是焊料一侧熔化速度比另一侧快的结果。

对于通孔组件，其引脚可(kě)能(néng)会受热量不足而无法支撑适当的焊接，从而导致冷焊点。此外，尝试将直接焊接到重要金属區(qū)域的通孔组件拆焊将导致施加过多(duō)的热量，从而可(kě)能(néng)造成PCB，走線(xiàn)和组件损坏。

其他(tā)散热考虑

電(diàn)路板的设计规定了与这些广泛的金属區(qū)域的组件连接，以实现必要的功能(néng)。

另一个加剧的问题是，设计要求通常包括尽可(kě)能(néng)多(duō)的金属，以适应PCB的電(diàn)气要求。

并且，為(wèi)了促进增加的電(diàn)流负载并增强電(diàn)源完整性，電(diàn)源网也需要这种金属。您可(kě)能(néng)会想到，这在電(diàn)气性能(néng)和可(kě)制造性标准之间产生了二分(fēn)法。但是，这是散热可(kě)以提供急需的折衷方案的地方。

PCB散热指南

如果将通孔引脚连接到電(diàn)源层，填充金属或比组件的焊盘宽的金属，请使用(yòng)散热垫。

如果将SMT组件直接焊接到宽阔的金属區(qū)域上，则可(kě)以利用(yòng)焊盘和其焊接區(qū)域之间的散热措施。

将该引脚的功率传导水平与您的散热宽度和轮辐数量进行关联。例如，如果其功率要求是最小(xiǎo)迹線(xiàn)宽度為(wèi)30密耳，则您的散热垫应具有(yǒu)30密耳的辐条（即三个辐条，每条10密耳宽）。

确保您遵循散热垫的CAD系统规则，并提供相应的设置。

有(yǒu)时您会遇到辐条连接问题。通常，这些问题包括拥塞，在分(fēn)割平面中使用(yòng)以及间距问题。因此，请确保您的软件已设置為(wèi)可(kě)识别最小(xiǎo)的热泄放连接。

确保您的CM在构建符合公司需求的PCB类型方面具有(yǒu)必要的经验。由于热量管理(lǐ)和散热对電(diàn)路设计至关重要，因此请确保您的CM了解正确散热的复杂细节。

具有(yǒu)多(duō)个导热垫的PCB。

幸运的是，通过我们的PCB设计和分(fēn)析概述页，您一定可(kě)以使您的设计师和生产团队共同努力，為(wèi)公司所有(yǒu)适用(yòng)的设计和制造需求实施适当的散热。