在高性能电子设备中,散热、噪声等问题往往是电子工程师最为头痛的首要问题,若是处理不当,很容易影响系统稳定性和可靠性,缩短其使用寿命,尤其是采用PCBN(聚晶立方氮化硼)基板或类似高性能材料制成的印制板(PCB),那么如何针对PCBN做好散热设计?请记住以下秘籍!
1、直立安装优先
确保PCBN板尽可能直立安装,以利用自然对流效应,提升散热效率。
2、合理板间距
板与板之间保持不小于2cm的距离,避免热量积聚,促进空气流通。
3、器件布局优化
强制风冷系统:将集成电路等发热元件横向排列,最大化风冷效果。
自由对流系统:则纵向排列,利用垂直温差提升自然对流散热。
4、热量分区管理
根据器件发热量进行区域划分,低发热/低耐热器件置于冷却气流入口处。
高发热/高耐热器件(如功率晶体管)置于下游或上方,减少对其他元件的热影响。
5、缩短传热路径
在水平方向,大功率器件靠近板边布置,减少热量传递距离。
垂直方向上,同样靠近上方布置,利用热空气上升原理减少对其他区域的影响。
6、敏感器件布局
温度敏感元件(如精密传感器)应置于温度最低区域,避免直接受热源影响。
交错布局减少热聚集,确保温度均匀分布。
7、避免空气流通障碍
设计时考虑空气流动路径,避免在PCB板上留下大面积空旷区域,减少流动阻力。
利用鳍片、风道等结构增强空气流动效果。
8、利用PCBN高热导率
充分利用PCBN材料的高热导率特性,设计高效的热传导路径,如使用热管、散热片等辅助散热手段。
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