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三種關鍵的PCB散熱技術
選擇PCB的設計和布局，以防止熱量在某些區域積聚，隨著時間的流逝，這可能會導致災難性故障，甚至可能造成傷害。即使沒有人受傷，過多的熱量也會影響性能并損壞組件。因此，這是每個設計人員都應該了解并積極致力于控制其電路設計的主題。
為什么PCB散熱技術很重要
熱量過多會損壞PCB上的電子設備。
需要更多功率才能工作的電子設備會產生更多的熱量，這不足為奇。當負載電流增加時，電壓調節器，微控制器和功率晶體管等組件都會發熱。這些只是幾個示例，但還有更多示例。
老式手機往往會在簡短的對話中升溫。從筆記本電腦的主板上卸下冷卻風扇，您很快就可以在CPU上煎雞蛋了。而且，如果將這些電子設備放置在外殼中，則熱量幾乎會增加一倍。
所有電子元件都可以在有限的溫度范圍內運行。如果周圍溫度超過上限，則組件可能會損壞。即使它沒有破裂，過多的熱量也會對組件的性能產生負面影響。例如，與室溫相比，MCU在高溫下將消耗更多功率。
電子元器件長時間暴露在高溫下會縮短其使用壽命。通常，升高10°C會使電子產品的壽命縮短一半。如果您對PCB散熱技術的使用不滿意，很快就會遇到與組件過早失效有關的問題。
常見的PCB散熱技術
QFN組件的散熱孔陣列。
隨著電子產品變得越來越強大而PCB變得越來越小，散熱技術比以往任何時候都更加重要。以下是一些行之有效的技術：
1.熱過孔陣列
您可以通過在銅填充區域上合并散熱孔陣列，將PCB變成板載散熱器，如上所示。這樣做的想法是使熱量從元件流到銅區域，并通過通孔中的空氣進行散熱。通常，散熱孔陣列用于帶有散熱墊的電源管理模塊和組件。
在實施散熱孔陣列時，請記住，散熱孔必須具有較大的直徑（在0.1毫米左右），以有效地散熱。同樣，確保通孔不是散熱墊，而是填充孔，這些孔在所有側面都連接到銅區域。增加散熱孔的數量進一步有助于散熱。
2.使用更寬的跡線
傳導高電流的銅走線會積聚熱量。因此，重要的是增加跡線的寬度，以最大程度地散熱到空氣中。這樣做還可以降低走線的熱阻并減少熱點。
3.使用散熱器和冷卻風扇
如果PCB產生的熱量超過合理散發的熱量，那么諸如熱導通孔陣列之類的無源散熱技術可能還不夠。在這種情況下，您需要在設計中包括散熱器和風扇。
散熱器附著在產生熱量最多的組件上，通常是穩壓器，CPU，MCU和功率晶體管。散熱器要么擰在PCB上，要么暴露在空氣中。在封閉式設計中，安裝了冷卻風扇以將熱空氣排入環境。
最大限度地減少熱量對PCB的影響
將發熱組件放在PCB邊緣附近。
既然您已經掌握了這些策略，那么您就需要制定策略來執行它們。首先，理想的是在PCB上分離發熱組件和熱敏組件。這樣，您就可以將散熱工作集中到特定區域。它還可以防止熱量向熱敏元件蔓延。
如果垂直安裝PCB，則當熱空氣上升時，發熱組件應放在頂部。而且，應將組件朝PCB的邊緣放置，以減少進入環境的散熱路徑。