电子电路 功放电路 电子制作 集成块资料 电子报 pcb 变压器 元器件知识 逆变器 电路图 开关电源 传感器技术 led 电磁兼容
电子电路图
当前位置: 首页 > pcb

PCB上的器件热耦合与散热解决方案(图文)

时间:2019-01-21 17:06:02来源:网络 作者:admin 点击:
任何散热解决方案的目标都是确保设备的工作温度不超过其制造商规定的安全限值。在电子工业中,这个工作温度被称为器件的“结温”。例如,在处理器中,这个术语字

任何散热解决方案的目标都是确保设备的工作温度不超过其制造商规定的安全限值。在电子工业中,这个工作温度被称为器件的“结温”。例如,在处理器中,这个术语字面上指的是电能转换为热量的半导体结。

为了保持工作,热量必须以确保可接受的结温的速率流出半导体。当热流从整个器件封装的结处移动时,这种热流遇到阻力,就像电子在流过导线时面对电阻一样。在热力学方面,这种电阻称为导电电阻,由几个部分组成。从结点开始,热量可以流向元件的壳体,可以放置散热器。这被称为ΘJC,或结至壳体的热阻。热量也可以从组件的顶部表面流出并流入板中。这被称为结到电路板电阻,或ΘJB

ΘJB定义为当热路径仅从结点到电路板时,结点和电路板之间的温差除以功率。为了测量ΘJB,器件的顶部是绝缘的,冷板连接到电路板边缘(图1)。这是真正的热阻,这是器件的特性。唯一的问题是,在实际应用中,人们不知道从不同路径传输了多少功率。

<a href=http://www.dziuu.com/pcb/ target=_blank class=infotextkey>PCB</a>上的器件热耦合与散热解决方案

图1:横截面图环形冷板RΘJB 2 。

ΨJB是使用多个传热路径时的温差的度量,例如组件的侧面和顶部董事会。这些多路径是实际系统中固有的,必须谨慎使用测量。

由于组件内有多个传热路径,单个电阻不能用于精确计算结温。从结到环境的热阻必须进一步细分为电阻网络,以提高结温预测的精度。简化的电阻网络如图2所示。

PCB上的器件热耦合与散热解决方案

图2:结至环境电阻网络。

Joiner等人 1 完成的先前工作将ΘJMA与电路板温度相关联(见公式1)。 ΘJMA是在评估所有传热路径时从结到环境的总热阻。在这种情况下,ΘCA由散热器热阻以及器件和接收器之间的界面电阻表示。

表1列出了典型BGA组件的JEDEC参数。这些用于以下示例计算中:

ΘJMA=移动空气热阻的结点

ΘJB=结至电路板的热阻

ΘJC=结至壳体的热阻

ΘCA= Case环境热阻

TBA =电路板温升

PCB上的器件热耦合与散热解决方案

参数说明值单位ΘJC热电阻 -

结到外壳0.45°C/WΘJB热阻 -

结至电路板2.6°C/W TDP热设计功率20 W Tj最高结温105°C

表1:典型热封装规格

随着电路板布局变得越来越密集,需要设计出使用尽可能少空间的优化散热解决方案。简而言之,没有余量允许过度设计的散热器具有紧密的元件间距。考虑板耦合的影响是这种优化的重要部分。只有在考虑结壳到壳体的传热路径时才存在使用超大尺寸散热器的可能性。

为确保在55°C环境温度下的105°C结温,典型元件(见表1)需要2.05°C/W的散热器电阻(如果忽略电路板导通)。当考虑电路板导通时,假设电路板温度与空气温度相同,实际结温可能低至74°C。这表示散热片大于必要的温度。

从这个例子可以看出,必须考虑来自元件连接点的所有传热路径。仅使用ΘJC和ΘCA值可能导致大于最佳的散热器,并且可能无法准确预测工作结温。使用建议的相关性也可以预测从实验中得知电路板温度时的结温,如图3所示。

PCB上的器件热耦合与散热解决方案

图3:电路板温度升高对结温的影响。

当存在多个元件时,情况变得比仅使用电路板上的单个元件复杂得多。通过PCB的组件之间存在传导耦合,以及组件和相邻卡之间的辐射和对流耦合。图4显示了一个带有两个元件的简单PCB。两个元件的功耗假定为P1和P2,并且假设我们可以忽略辐射传热。每个器件下的电路板温度分别为Tb1和Tb2。我们还假设电路板上两个元件之间的横向电阻为θb1b2。

PCB上的器件热耦合与散热解决方案

图4:具有两个元件的PCB的简单原理图。

PCB上的器件热耦合与散热解决方案容源电子网为你提供技术支持,本站网址:www.dziuu.com

本文地址:http://www.dziuu.com/pcb/20190121/15480616013107.shtml


本文标签:


.
12下一页尾页
顶一下
0%
返回首页
0
0%

------分隔线----------------------------

    猜你感兴趣:

  • 分享高速PCB设计技巧

    高速PCB设计技巧 高速PCB设计是指信号的完整性开始受到PCB物理特性(例如布局,封装,互连以及层堆叠等)影响的任何设计。而且,当您开始设计电路板并遇到诸如延迟,串扰,
    关键词:   所属栏目:pcb

  • 很小的贴片器件怎么焊接及注意事项

    很小的贴片器件怎么焊接
    900M、500、200型号等选择合适自己焊台或者电烙铁,I型烙铁头适合精密焊接环境受局限的焊点儿,或焊接空间狭小之情况,0.5C, 1C/CF, 1.5CF 等烙
    关键词:   所属栏目:电子基础

  • 集成功率放大器件或分立元件放大电路设计

      图1为一个由分立元件构成的直流化的互补对称OCL电路。电路由差分放大级、电压推动级和复合输出级构成。本电路引入了直流负反馈电路,一般功放中由于存在反馈电容,限制了低频响应,为了消除这种不利影响,只有增
    关键词:   所属栏目:音频功放电路

  • 如何解决波峰焊助焊剂喷头堵塞方法分享

    如何解决波峰焊助焊剂喷头堵塞助焊剂喷嘴的作用就是通过波峰焊外接气源的压力作用使波峰焊助焊剂均匀的喷涂在线路板的焊接面以使线路板完成波峰焊接。波峰焊的助焊剂喷头堵
    关键词:   所属栏目:其他文章

  • 波峰焊操作注意事项

    波峰焊操作注意事项波峰焊设备是目前应用广泛的自动焊接设备。波峰焊设备的主要结构是个温度能自动控制的熔锡缸,缸内装有机械泵和具有特殊结构的咳嘴。机械泵能根据要求,
    关键词:   所属栏目:其他文章

  • 回流焊热传递方式有哪几种及特点

    回流焊热传递方式有哪几种及特点回流焊技术在电子制造域并不陌生,我们电脑内使用的各种板卡上的元件都是通过这种工艺焊接到线路板上的,这种设备的内部有个加热电路,将空
    关键词:   所属栏目:其他文章

  • 波峰焊工艺在调试方面有哪些内容和技巧

    波峰焊接工艺是一个复杂的工艺过程,如果有哪个环节出现错误就会造成波峰焊接产品批量的不良。下面与大家分享一下波峰焊工艺主要调试内容和调试技巧。
    波峰焊工艺轨道水平
    关键词:   所属栏目:其他文章

  • 使用波峰焊后造成PCB板短路连锡的原因有哪些

    波峰焊如果操作不当会造成批量的PCB焊接点短路连锡现象。PCB焊接点短路连锡也是波峰焊接中厂家最多的焊接不良,它是由多种原因造成的。下面和大家分析一下波峰焊后PCB板短路
    关键词:   所属栏目:其他文章

  • 提高PCB设计成功率三点技巧

    PCB设计过程中,如果能提前预知可能的风险,提前进行规避,PCB设计成功率会大幅度提高。很多公司评估项目的时候会有一个PCB设计一板成功率的指标。提高一板成功率关键就在于
    关键词:电路设计   所属栏目:pcb

  • 开关电源pcb板布板注意事项

    一、印制板布线的一些原则线间距:随着印制线路板制造工艺的不断完善和提高,一般加工厂制造出线间距等于甚至小于0.1mm已经不存在什么问题,完全能够满足大多数应用场合。考
    关键词:电路设计开关稳压电源   所属栏目:开关电源

  • 分立元器件构成的IGBT驱动电路

    分立元器件构成的IGBT驱动电路  通常设计的驱动电路多为采用脉冲变压器耦合,其优点是结构简单,适用于中小功率变换设备中的IGBT。缺点是不适用于大型功率变换设备中的大
    关键词:   所属栏目:元器件知识

  • 深度解析PCB板和集成电路的区别

    目前的电路板,主要由以下组成:线路与图面(Pattern):线路是做为原件之间导通的工具,在设计上会另外设计大铜面作为接地及电源层。线路与图面是同时做出的。介电层(Die
    关键词:EMIEMC   所属栏目:pcb

  • MEMS器件最常见的四大分类

    MEMS器件体积小,重量轻,耗能低,惯性小,谐振频率高,响应时间短。MEMS系统与一般的机械系统相比,不仅体积缩小,而且在力学原理和运动学原理,材料特性、加工、测量和控
    关键词:   所属栏目:元器件知识

  • 如何设计PCB电路板过孔(图文)

    过孔(VIA),电路板上的孔,连接不同层之间的线路,把电路板从平面结构变成立体结构。单层线路想不交叉太难了,双层或更多层线路,必须通过过孔来连接。通过孔壁上的铜,联
    关键词:   所属栏目:pcb

  • 常用电子元器件常见故障

    常用电子元器件故障分布  这里总结摘录MIL-HDBK-338B,美军可靠性设计手册来为FTA做一些支持,这里按照以下的方式介绍:  如果我们想要进行FTA的定量分析,一定要把可靠
    关键词:   所属栏目:元器件知识

  • PCB印刷电路板设计高频布线的技巧

    (1)高频电路往往集成度较高,布线密度大,采用多层板既是布线所必须的,也是降低干扰的有效手段。(2)高速电路器件管脚间的引线弯折越少越好。高频电路布线的引线最好采
    关键词:   所属栏目:pcb

  • 介绍PCB板蚀刻过程中应注意哪些问题

    介绍PCB板蚀刻过程中应注意哪些问题


    大量涉及蚀刻面的质量问题都集中在上板面被蚀刻的部分,而这些问题来自于蚀刻剂所产生的胶状板结物的影响。对这一点的了解是十分重
    关键词:   所属栏目:pcb

  • MOS管为什么可以防止电源反接

    电源反接,会给电路造成损坏,不过,电源反接是不可避免的。所以,我们就需要给电路中加入保护电路,达到即使接反电源,也不会损坏的目的。  一般可以使用在电源的正极串
    关键词:   所属栏目:元器件知识

  • 光敏器件的基本特性

    1)灵敏度S
    光敏器件的灵敏度是指器件输出电流(或电压)与入射光通贵(或照度)之比。灵敏度又分为单色灵敏度和积分灵敏度。当某一波长&lambda;的光入射到光敏器件时,器件输出的光电流I&l
    关键词:   所属栏目:元器件知识

  • 降低PCB互连设计中RF效应

    电路板系统的互连包括:芯片到电路板、PCB板内互连以及PCB与外部器件之间的三类互连。在RF设计中,互连点处的电磁特性是工程设计面临的主要问题之一,本文介绍上述三类互连
    关键词:   所属栏目:pcb

发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
表情:
名称: E-mail: 验证码: 匿名发表
发布文章,推广自己产品。
推荐内容
热门标签