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在現(xiàn)代電子領(lǐng)域，隨著器件尺寸的不斷縮小和性能的不斷提高，熱管理問題日益凸顯，不容忽視。電子設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生的熱量，如果處理不當(dāng)，散發(fā)不了，就會像潛移默化的威脅一樣，悄無聲息地危及設(shè)備的穩(wěn)定性和壽命。

電子設(shè)備在運行過程中會產(chǎn)生一定的熱量，導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部溫度迅速升高。如果不及時散發(fā)這種熱量，設(shè)備會繼續(xù)發(fā)熱，導(dǎo)致元件因過熱而失效，從而降低電子設(shè)備的可靠性和性能，如何在源頭驗證PCB的可制造性就至關(guān)重要，這也是PCB制造的關(guān)鍵問題。

因此，有效管理電路板的散熱至關(guān)重要。PCB的散熱起著至關(guān)重要的作用，所以讓我們討論一些PCB散熱技術(shù)。

廣泛使用的散熱PCB材料包括覆銅環(huán)氧玻璃布基板或酚醛樹脂玻璃布基板，少數(shù)還使用紙基銅包板。

雖然這些基板具有優(yōu)異的電氣和加工性能，但它們的散熱性很差。作為高發(fā)熱元件的冷卻方式，幾乎不可能依靠PCB樹脂本身的熱傳導(dǎo)，而是將熱量從元件表面散發(fā)到周圍的空氣中。

但隨著電子產(chǎn)品進(jìn)入元器件小型化、高密度組裝、高發(fā)熱時代，僅僅依靠元器件的小表面積進(jìn)行散熱是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

同時，由于QFP和BGA等表面貼裝元件的廣泛使用，電子元件產(chǎn)生的熱量被廣泛傳遞到PCB上。因此，解決散熱問題的最有效方法是增強(qiáng)PCB與發(fā)熱元件直接接觸的固有散熱能力，從而允許熱量通過PCB傳導(dǎo)或散發(fā)。

一、PCB布局和元件放置

①冷空氣區(qū)和熱敏部件：

將熱傳感器放置在冷空氣區(qū)可確保它們獲得更好的空氣流通。

②溫度檢測裝置：

溫度檢測裝置放置在最熱的位置。

③分區(qū)布置：

同一塊印刷電路板上的元件應(yīng)盡可能根據(jù)其發(fā)熱和散熱水平進(jìn)行分區(qū)。發(fā)熱量低或耐熱性差的元件（如小信號晶體管、小型集成電路、電解電容器等）應(yīng)放置在冷卻氣流（入口）的上游，而發(fā)熱量較高或耐熱性較好的元件（如功率晶體管、大型集成電路等）應(yīng)放置在冷卻氣流的下游。

④垂直和水平布局：

在水平方向上，大功率器件應(yīng)放置在更靠近印刷電路板邊緣的位置，以縮短傳熱路徑。在垂直方向上，大功率器件應(yīng)放置在印刷電路板上方，以盡量減少它們在運行過程中對其他器件溫度的影響。設(shè)備印刷電路板內(nèi)的散熱主要依賴于氣流。因此，在設(shè)計階段，研究氣流路徑并適當(dāng)布置組件或印刷電路板非常重要。

⑤溫度敏感型傳感器組件位置：

空氣在運動時往往會流向阻力較低的區(qū)域。因此，在印刷電路板上布置組件時，重要的是要避免在特定區(qū)域留下較大的開放空間。在系統(tǒng)內(nèi)的多個PCB上放置組件時也應(yīng)考慮這一原則。

理想情況下，對溫度敏感的設(shè)備應(yīng)放置在最涼爽的區(qū)域，例如設(shè)備底部。避免將它們直接放置在發(fā)熱組件上方至關(guān)重要。布置多個設(shè)備時，建議在水平面上采用交錯布局。

⑥大功率器件：

將功耗最高、發(fā)熱量最大的設(shè)備放置在最佳冷卻位置附近。避免將高發(fā)熱設(shè)備放置在印刷電路板的角落和邊緣，除非附近布置了冷卻設(shè)備。

⑦散熱器和導(dǎo)熱板：

⑧小型加熱裝置：

在設(shè)計功率電阻器時，建議選擇較大的器件，并在調(diào)整印刷電路板布局時保證足夠的散熱空間。

對于高發(fā)熱元件，可以添加散熱片和導(dǎo)熱板。當(dāng)只有少數(shù)組件產(chǎn)生大量熱量（少于 3 個）時，可以將散熱器或熱管連接到加熱組件上。如果溫度不能充分降低，可以使用配備風(fēng)扇的散熱器來增強(qiáng)散熱效果。

⑨大型散熱元件：

當(dāng)有大量發(fā)熱元件（超過3個）時，可以采用更大的散熱外殼（板）。這種專用散熱器是根據(jù) PCB 板上發(fā)熱元件的位置和高度定制的，或者它可能涉及在大型扁平散熱器上創(chuàng)建不同的元件高度位置。散熱外殼牢固地固定在組件表面，與每個單獨的組件接觸以實現(xiàn)有效散熱。

⑩熱相變導(dǎo)電焊盤：

然而，由于焊接過程中元件高度的一致性差，散熱效果并不理想。通常的做法是通過在組件表面施加柔性熱相變導(dǎo)電墊來增強(qiáng)散熱。