我們都知道，電子設備在運行過程中產生的熱量會導致設備內部溫度迅速升高。如果不及時散熱，設備將繼續發熱，設備會因過熱而發生故障，并且電子設備的可靠性會降低。因此，PCB的散熱設計非常重要。

印刷電路板溫度升高的直接原因是電路功耗設備的存在，并且電子設備的功耗有所不同，并且加熱強度隨功耗大小而變化。

印制板中的兩種溫度升高現象：

（1）局部溫升或大面積溫升；

（2）短期溫升或長期溫升。

PCB熱功耗的分析通常從以下幾個方面進行：

電力消耗

（1）分析單位面積的功耗；

（2）分析PCB電路板上的功耗分布。

印制板的結構

（1）印制板的尺寸；

（2）印制板的材料。

如何安裝印制板

（1）安裝方式（如垂直安裝，水平安裝）；

（2）密封條件和與機殼的距離。

熱輻射

（1）印制板表面的發射率；

（2）印制板與相鄰表面之間的溫差及其溫度；

熱傳導

（1）安裝散熱器；

（2）其他安裝結構零件的傳導。

熱對流

（1）自然對流；

（2）強制冷卻對流。

分析上述因素是找出導致印刷電路板溫度升高的根本原因的有效方法。

1.發熱元件高，散熱器和散熱板

當PCB中的少量組件產生大量熱量（少于3個）時，可以將散熱器或熱管添加到加熱設備中。當溫度無法降低時，可以使用帶風扇的散熱器來增強散熱效果。

當加熱裝置的數量較大（超過3個）時，可以使用較大的散熱蓋（板），這是根據加熱裝置在PCB上或大平面上的位置和高度定制的特殊散熱器。散熱器切出不同的組件高度位置。

散熱蓋整體上扣在組件的表面上，并與每個組件接觸以散熱。然而，由于在組件的組裝和焊接期間高度的一致性差，所以散熱效果不好。通常，在組件表面上添加軟熱相變導熱墊以提高散熱效果。

2.通過PCB板本身散熱

目前，廣泛使用的PCB板是覆銅/環氧玻璃布基板或酚醛樹脂玻璃布基板，并且使用少量的紙基覆銅板。盡管這些基板具有優異的電性能和加工性能，但是它們的散熱性很差。作為高熱量組件的散熱方法，幾乎不可能指望PCB本身產生熱量來傳導熱量，而是將熱量從組件表面散發到周圍的空氣中。

然而，隨著電子產品進入組件小型化，高密度安裝和高發熱組件的時代，僅依靠表面積很小的組件表面來散熱是不夠的。同時，由于大量使用了QFP和BGA等表面安裝組件，這些組件產生的熱量大量傳遞到PCB板上。因此，散熱的解決方案是提高與加熱元件直接接觸的PCB本身的散熱能力，并使其通過PCB板。或發送出去。

3.采用合理的接線設計以達到散熱

由于板中樹脂的導熱性差，并且銅箔線和孔是良好的熱導體，因此編輯認為，增加銅箔的殘留率和增加熱孔是散熱的主要手段。

為了評估PCB的散熱能力，有必要計算由導熱率不同的各種材料組成的復合材料（PCB的絕緣基板）的等效導熱率（9 eq）。

4.對于使用自由對流風冷的設備，集成電路（或其他設備）垂直或水平排列。

5，同一印制板上的器件應根據其發熱量和散熱程度盡可能安排

熱值低或耐熱性差的設備（例如小信號晶體管，小規模集成電路，電解電容器等）放置在冷卻空氣流的上部氣流（入口）上，熱量大或質量好的設備熱電阻（例如功率晶體管，大規模集成電路等）放置在冷卻氣流的下游。

6，在水平方向上，大功率設備盡可能靠近印制板的邊緣放置，以縮短傳熱路徑；在垂直方向上，大功率設備應盡可能靠近印刷電路板的頂部放置，以降低其他設備工作時的溫度。影響。

7.溫度敏感設備放置在溫度區域（例如設備底部）中。切勿將其直接放在加熱設備上方。多個設備排列在交錯的水平面中。

8，設備中印刷電路板的散熱主要取決于氣流，因此在設計過程中應研究氣流路徑，并合理配置設備或印刷電路板。當空氣流動時，它總是傾向于流向阻力較小的地方，因此在印刷電路板上配置設備時，請避免在特定區域內留有較大的空隙。整個機器中的多個印刷電路板的配置應注意相同的問題。

9，避免熱點集中在PCB上

盡可能在PCB板上均勻分配電源，以保持PCB表面溫度性能均勻一致。在設計過程中通常很難實現嚴格的均勻分布，但是必須避免功率密度過高的區域，以防止熱點影響整個電路的正常運行。

如果可能，有必要分析印刷電路的熱性能。例如，某些PCB設計軟件中添加的熱性能指標分析軟件模塊可以幫助設計人員優化電路設計。

10.將消耗功率和熱量的設備放在散熱器附近

除非將散熱裝置放在印刷電路板的角部和外圍邊緣，否則請勿在其上放置高溫設備。設計功率電阻器時，請盡可能選擇更大的設備，并在調整印刷電路板布局時為其留出足夠的散熱空間。

11.將高散熱裝置連接到基板時，它們之間的熱阻應最小化。

為了更好地滿足熱特性要求，可以在芯片的底面上使用一些導熱材料（例如一層導熱硅膠），并保持一定的接觸面積，以使器件散熱。

12.設備與基板之間的連接：

（1）盡量縮短設備的引線長度；

（2）選擇大功率器件時，應考慮引線材料的導熱性，并盡可能選擇引線的橫截面；

（3）選擇帶有更多引腳的設備。

13.設備包裝選擇：

（1）在考慮散熱設計時，請注意器件的包裝說明及其導熱系數；

（2）考慮在基板和器件封裝之間提供良好的導熱路徑；

（3）在導熱路徑上應避免空氣分隔。在這種情況下，可以使用導熱材料進行填充。