本文討論了導(dǎo)致電路板本身故障和損壞的 PCB 高溫的主要原因.

印刷電路板 （PCB） 上的過(guò)熱可能是由于設(shè)計(jì)不當(dāng)、零件和材料選擇不正確、組件放置錯(cuò)誤以及熱管理效率低下造成的。

由此產(chǎn)生的高溫會(huì)對(duì)功能、組件和電路板本身產(chǎn)生負(fù)面影響。在許多應(yīng)用中，高溫的影響可以忽略不計(jì)，但在高性能設(shè)計(jì)中，它可能很重要。

因此，適當(dāng)?shù)臒峁芾硎请姎夤こ痰囊粋€(gè)重要方面。熱管理的集成方法涉及從組件級(jí)別一直到物理板系統(tǒng)和操作環(huán)境的所有方面。

當(dāng)今電子電路中元件密度的增加會(huì)導(dǎo)致熱問(wèn)題。此外，PCB設(shè)計(jì)缺陷和無(wú)效的冷卻技術(shù)會(huì)導(dǎo)致不可接受的高溫。

在本文中，我們將了解電路板過(guò)熱的一些主要原因。

元件放置不正確

一些大功率設(shè)備需要具有適當(dāng)氣流的位置，無(wú)論是自然的還是強(qiáng)制的，以將熱量傳遞出去。因此，它們應(yīng)放置在有通風(fēng)口或良好氣流的位置。

如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)臍饬骱蜕?，PCB將保留大部分熱量，這將導(dǎo)致溫度逐漸升高，導(dǎo)致電路性能不佳或損壞。此外，請(qǐng)記住，如果將敏感組件放置在散發(fā)大量熱量的組件附近，它們將受到熱應(yīng)力。

帶冷卻風(fēng)扇的散熱器

功率晶體管等高功率組件可能會(huì)在 PCB 上產(chǎn)生熱點(diǎn)。但是，通過(guò)適當(dāng)?shù)纳岷妥匀换驈?qiáng)制冷卻，可以將溫度保持在安全范圍內(nèi)。

環(huán)境和外部熱因素

在設(shè)計(jì)過(guò)程中未考慮目標(biāo)環(huán)境中的條件，當(dāng) PCB 用于極端溫度區(qū)域時(shí)，可能會(huì)使組件暴露在熱應(yīng)力下。

制造商提供適用于特定溫度范圍的規(guī)格。例如，電阻值通常用于 20°C 的溫度。 重要的是要記住，電阻器、電容器和半導(dǎo)體等組件的參數(shù)會(huì)隨溫度而變化。

請(qǐng)參閱AAC教科書中的頁(yè)面，了解有關(guān)計(jì)算給定溫度下電阻器實(shí)際電阻的信息。

此外，制造商通常會(huì)提供熱降額曲線，以指定與環(huán)境溫度或氣流等參數(shù)變化相關(guān)的安全功率或電流。

電源模塊CSD87353Q5D、PCB 垂直安裝的降額曲線

錯(cuò)誤的組件和材料選擇

在選擇組件時(shí)不遵循建議的準(zhǔn)則可能會(huì)導(dǎo)致散熱問(wèn)題。請(qǐng)務(wù)必研究數(shù)據(jù)表并考慮與功耗、

在選擇組件時(shí)不遵循建議的準(zhǔn)則可能會(huì)導(dǎo)致散熱問(wèn)題。請(qǐng)務(wù)必研究數(shù)據(jù)表并考慮與功耗、熱阻、溫度限制和冷卻技術(shù)相關(guān)的所有相關(guān)信息。

此外，請(qǐng)確保您選擇的額定功率適合該應(yīng)用。一個(gè)容易犯的錯(cuò)誤是反復(fù)使用相同的電阻器（可能是因?yàn)橄鄳?yīng)的元件已經(jīng)在您的 CAD 庫(kù)中），盡管某些應(yīng)用可能需要更高的額定功率。對(duì)電阻器進(jìn)行快速功率計(jì)算，并確保額定值明顯高于最大預(yù)期功耗。

另一個(gè)重要問(wèn)題是PCB介電材料的選擇。印刷電路板本身必須能夠承受最壞情況下的熱條件。

糟糕的PCB設(shè)計(jì)和制造

糟糕的布局和制造工藝會(huì)導(dǎo)致 PCB 散熱問(wèn)題。焊接不當(dāng)可能會(huì)阻礙散熱，而走線寬度或銅面積不足會(huì)導(dǎo)致溫度升高。