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散热孔,PCB设计中的重要散热方法

  • 发布时间:2021-05-19 08:43:59
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散热孔
√散热孔是利用贯通PCB板的通道(过孔)使热量传导到背面来散热的手法。
√散热孔要配置在发热体的正下方或尽可能靠近发热体。

 


散热孔是利用PCB板来提高表面贴装部件散热效果的一种方法。在结构上是在PCB板上设置通孔,如果是单层双面PCB板,则是将PCB板表面和背面的铜箔连接,增加用于散热的面积和体积,即降低热阻的手法。如果是多层PCB板,则可连接各层之间的面或限定部分连接的层等,主旨是相同的。
要想有效使用散热孔,很重要的一点是将散热孔配置在靠近发热体的位置,比如在部件的正下方等。如下图所示,可以看出利用热量平衡效果,连接温度差较大的位置是很好的方法。



示例:散热孔的配置
以下是背面散热片外露型封装HTSOP-J8的散热孔布局和尺寸示例。
为提高散热孔的热导率,建议采用可电镀填充的内径 0.3mm 左右的小孔径通孔。需要注意的是,如果孔径过大,在回流焊处理工序可能会发生焊料爬越问题。
散热孔的间隔为1.2mm左右,配置于封装背面散热片的正下方。如果仅背面散热片的正下方不足以散热,则还可在IC的周围配置散热孔。在这种情况下的配置要点是要尽量靠近IC来配置。

 



知识扩展:PCB热设计要求
1) 在布置元器件时,应将除温度检测器件以外的温度敏感器件放在靠近进风口的位置,而且位于功率大、发热量大的元器件的风道上游,尽量远离发热量大的元器件,以避免辐射的影响,如果无法远离,也可以用热屏蔽板(抛光的金属薄板,黑度越小越好)隔开。
2) 将本身发热而又耐热的器件放在靠近出风口的位置或顶部,但如果不能承受较高温度,也要放在进风口附近,注意尽量与其他发热器件和热敏器件在空气上升方向上错开位置。
3) 大功率的元器件尽量分散布局,避免热源集中; 不同大小尺寸的元器件尽量均匀排列,使风阻均布,风量分布均匀。
4) 通风口尽量对准散热要求高的器件。
5) 高器件放置在低矮器件后面,并且长方向沿风阻最小的方向排布,防止风道受阻。
6) 散热器配置应便于机柜内换热空气的流通。靠自然对流换热时,散热肋片长度方向取垂直于地面方向。靠强迫空气散热时,应取与气流方向相同的方向。
7) 在空气流通方向上,不宜纵向近距离排列多个散热器,由于上游的散热器将气流分开,下游的散热器表面风速将很低。应交错排列,或将散热翅片间隔错位。
8) 散热器与同一块电路板上的其它元器件应有适宜的距离,通过热辐射计算,以不使其有不适宜的增温为宜。
9) 利用PCB散热。如将热量通过大面积铺铜(可考虑开阻焊窗)散发,或用地连接过孔导到PCB板的平面层中,利用整块PCB板来散热。

 

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