PCB布局設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)（必備）：熱設(shè)計(jì)要求

板兒妹0517

在綜合考慮信號(hào)質(zhì)量、EMC、熱設(shè)計(jì)、DFM、DFT、結(jié)構(gòu)、安規(guī)等方面要求的基礎(chǔ)上，將器件合理的放置到板面上。——PCB布局
所有元器件焊盤走線除特殊要求外，均要滿足熱設(shè)計(jì)要求。——PCB出線的一般原則
可見，在PCB設(shè)計(jì)中，不管是布局還是走線，工程師都應(yīng)該要考慮和滿足熱設(shè)計(jì)的要求。

熱設(shè)計(jì)的重要性
電子設(shè)備在工作期間所消耗的電能，比如射頻功放，FPGA芯片，電源類產(chǎn)品，除了有用功外，大部分轉(zhuǎn)化成熱量散發(fā)。電子設(shè)備產(chǎn)生的熱量，使內(nèi)部溫度迅速上升，如果不及時(shí)將該熱量散發(fā)，設(shè)備會(huì)繼續(xù)升溫，器件就會(huì)因過熱失效，電子設(shè)備的可靠性將下降。SMT使電子設(shè)備的安裝密度增大，有效散熱面積減小，設(shè)備溫升嚴(yán)重地影響可靠性，因此，對(duì)熱設(shè)計(jì)的研究顯得十分重要。
PCB熱設(shè)計(jì)要求
1) 在布置元器件時(shí)，應(yīng)將除溫度檢測(cè)器件以外的溫度敏感器件放在靠近進(jìn)風(fēng)口的位置，而且位于功率大、發(fā)熱量大的元器件的風(fēng)道上游，盡量遠(yuǎn)離發(fā)熱量大的元器件，以避免輻射的影響，如果無法遠(yuǎn)離，也可以用熱屏蔽板（拋光的金屬薄板，黑度越小越好）隔開。
2) 將本身發(fā)熱而又耐熱的器件放在靠近出風(fēng)口的位置或頂部，但如果不能承受較高溫度，也要放在進(jìn)風(fēng)口附近，注意盡量與其他發(fā)熱器件和熱敏器件在空氣上升方向上錯(cuò)開位置。
3) 大功率的元器件盡量分散布局，避免熱源集中；不同大小尺寸的元器件盡量均勻排列，使風(fēng)阻均布，風(fēng)量分布均勻。
4) 通風(fēng)口盡量對(duì)準(zhǔn)散熱要求高的器件。
5) 高器件放置在低矮器件后面，并且長(zhǎng)方向沿風(fēng)阻最小的方向排布，防止風(fēng)道受阻。

6) 散熱器配置應(yīng)便于機(jī)柜內(nèi)換熱空氣的流通。靠自然對(duì)流換熱時(shí)，散熱肋片長(zhǎng)度方向取垂直于地面方向。靠強(qiáng)迫空氣散熱時(shí)，應(yīng)取與氣流方向相同的方向。
7) 在空氣流通方向上，不宜縱向近距離排列多個(gè)散熱器，由于上游的散熱器將氣流分開，下游的散熱器表面風(fēng)速將很低。應(yīng)交錯(cuò)排列，或?qū)⑸�熱翅片間隔錯(cuò)位。
8) 散熱器與同一塊電路板上的其它元器件應(yīng)有適宜的距離，通過熱輻射計(jì)算，以不使其有不適宜的增溫為宜。
9) 利用PCB散熱。如將熱量通過大面積鋪銅(可考慮開阻焊窗）散發(fā)，或用地連接過孔導(dǎo)到PCB板的平面層中，利用整塊PCB板來散熱。
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