印制板组装件的自然冷却设计

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1、2.5印制板组装件的自然冷却设计1.印制板印制导体尺寸的确定印制板上导线的宽度要根据流入印制板电流的大小和允许温升范围，以及敷铜的厚度来计算决定。另外，还应适当加宽卬制板地线的宽度，充分利用地线和汇流条进行散热。进行高密度的布线时，应减小导体宽度和线间距，为了提高其散热能力，应适当增加导体的厚度，尤其是多层板的内导体，更应如此。FI前卬制板主要釆用的材料是环氧树脂玻璃板，其导热系数较低［o・26W/（m°C）21导热性能差。为了提高其导热能力，亿宾微电子可采用散热印制扳;在普通印制板上敷设导热系数人的金属（铜、铝）条（或板）的导热条

2、（板）卬制板；在普通卬制板屮央金属导热板的夹芯印制板和在印制板上敷设扁平热管的热管印制板等。图5—17是普通环氧树脂玻璃按与金加夹芯板的散热（温度分布）悄况的比较。由因町见，釆用金屑夹芯板后，其温度降（b）普通印制板图5-17PCB温度分布2.卬制板上电子元器件的热安装技术rh于安装在印制板匕的电了元器件的热量中，冇40%—50%是依靠导热传走的。因此，必须提供一条从元器件到印制板及机箱侧壁的低热阻热流路径。电子元器件与散热印制板的安装形式如图5—18所示。2.5印制板组装件的自然冷却设计1.印制板印制导体尺寸的确定印制板上导线的宽

3、度要根据流入印制板电流的大小和允许温升范围，以及敷铜的厚度来计算决定。另外，还应适当加宽卬制板地线的宽度，充分利用地线和汇流条进行散热。进行高密度的布线时，应减小导体宽度和线间距，为了提高其散热能力，应适当增加导体的厚度，尤其是多层板的内导体，更应如此。FI前卬制板主要釆用的材料是环氧树脂玻璃板，其导热系数较低［o・26W/（m°C）21导热性能差。为了提高其导热能力，亿宾微电子可采用散热印制扳;在普通印制板上敷设导热系数人的金属（铜、铝）条（或板）的导热条（板）卬制板；在普通卬制板屮央金属导热板的夹芯印制板和在印制板上敷设扁平热管

4、的热管印制板等。图5—17是普通环氧树脂玻璃按与金加夹芯板的散热（温度分布）悄况的比较。由因町见，釆用金屑夹芯板后，其温度降（b）普通印制板图5-17PCB温度分布2.卬制板上电子元器件的热安装技术rh于安装在印制板匕的电了元器件的热量中，冇40%—50%是依靠导热传走的。因此，必须提供一条从元器件到印制板及机箱侧壁的低热阻热流路径。电子元器件与散热印制板的安装形式如图5—18所示。PCBICi/铝板金属化孔:s：曲PCBL(a)铝板（b）焊点图5-18印制板上元器件传导冷却方法印制板上电子元器件热安装除了应满足上述元器件安装条件外

5、，还应考虑下列儿项。①降低从元器件壳体至印制板的热阻，可用导热绝缘胶肓接将元器件粘到印制板或导热条（板）上。ATMEL代理商在粘接时,应尽量减小元器件与印制板或导热条（或板）问的间隙。②人功率元器件安装时，若要用绝缘片，应采用具有足够抗压能力和高绝缘强度及导热性能好的绝缘片，如导热硅胶片。为了减小界面热阻，还应在界面涂一层薄的导热膏。⑨同一块卬制板上的电子元器件，应按其发热量大小及耐热程度分区排列，耐热性差的电子元器件故在冷却气流的最上游（人口处），耐热性好的电子元器件放在最下游（出口处）。④在人、小规模集成电路混合安装的情况下，应

6、尽录把人规模集成电路放在冷却气流的上游处，小规模集成电路放在下游，以使印制板上元器件的升温趋于均匀*⑤因电子产品工作温度范围较宽，元器件引线和印制板的热膨胀系数不“度循环变化及高温条件下，应注意采取消除热应力的一些结构扌亞施。2.减小电子元51件热应变的安装技术电子产晶工作温度范围较宽（一50一50°C）,而元器件引线的热膨胀系数与印制板及焊点材料的膨胀系数均不一致，在温度循环变化及高温条件下，将导致焊点的拉裂，印制板的翘起、剥离，元件破裂、断路，以及系统中与热应变有关的其他许多问题。铀向引线的圆柱形元器件（如电肌、二极管等），在搭

7、焊和插焊时，应提供最小的热应变量为2・6mm,图5—19是小功率晶体管的儿种安装方法。其中图5—19（a）是把晶休管直接安装在印制板上，山于引线的热应变量不够和底部散热性能差，易使焊点在印制板热胀冷缩时产生断裂，其他儿种热安装形式均比图5-19（a）好。5-19晶体管热安装形式双列宜插式(DIP)集成块Pb于引线很硬，儿乎不可能留任何热应变虽，所以安装时要待别仔细。功率较人的集成块，可在其壳体下部与印制板间设金属导热条，厚度应满足散热要求。为了减少接触热卩FL,在接触界面间可采用教接剂，如图5—20(a)、5—20(b)所示。功率较

8、小(o.2w以下)的集成块，可不用憨接剂或导热条，在集成块与印制板之间留有间隙即可,如图5—20(c)、5—20(d)、5—20(e)所示。(a)(b)图5・20DIP器热安装形式安装密度较高的组件，由于元器件排列紧密，周围空间较小，