表面貼裝布局的幾大散熱考慮因素

2474215 2017-06-07 | rar | 1.01 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

　　本文旨在介紹可有效將表面貼裝電源 IC 產生的熱量消散至周圍環境的散熱技術。過去的散熱設計非常簡單，僅將電源組件、散熱焊盤和散熱器的 θ 值（°C/W）相加，再乘以組件的耗散功率，即可得到周圍環境與 IC 結點間的溫升。如今，印刷電路板（PCB）采用表面貼裝技術和帶電源焊盤的 IC，已成為在解決散熱問題時必須綜合考慮的因素。PCB 各不相同，計算每種 PCB 和每個電源組件的溫度曲線這項任務已經超出本文的探討范圍。然而，設計人員掌握一些基本概念（例如怎樣獲得導熱性能良好的 PCB、部分一階建模實例以及對現有 EVM 的評估方法等）非常有用，將有助于他們全面理解生產導熱性能良好的 PCB 所需的技術。

　　從熱源散熱的基本方法有三種，分別是傳導、對流和輻射導熱。傳導是通過材料（PCB）散熱，通常是從銅到 FR4 再到銅；對流是指將熱量從表面材料消散至空氣中；輻射導熱是將熱量從一種表面材料通過空氣傳導至另一種。

　　傳導式導熱

　　傳導很重要，因為熱量最終要由表面區域散出，而且熱量只能通過傳導才能消散至所要求的表面區域。向更小的封裝尺寸過渡，以求縮少設計面積是當前的趨勢。但實際情況是在相同的功率耗散下，更小的尺寸在達到給定溫升時需要更好的 PCB 傳導設計以及相似大小的表面區域。

　　通過銅等一部分材料的熱傳導性能要優于其他材料，例如 FR4 等。表 1 顯示了不同材料的導熱系數 K。這些常見材料的導熱系數大不相同。單位是瓦特每米-開爾文（W/m°K）或瓦特每米-攝氏度（W/m°C）。由于此處的溫度是指溫升（dT），因而 K 與 C 之間的 273.15 偏移被忽略。

表面貼裝布局的幾大散熱考慮因素