深圳宏力捷電子是一家專(zhuān)業(yè)從事電子產(chǎn)品電路板設(shè)計(jì)（layout布線(xiàn)設(shè)計(jì)）的PCB設(shè)計(jì)公司，主要承接多層、高密度的PCB設(shè)計(jì)畫(huà)板及電路板設(shè)計(jì)打樣業(yè)務(wù)。接下來(lái)為大家介紹PCB設(shè)計(jì)如何做好散熱設(shè)計(jì)。
一、PCB設(shè)計(jì)如何做好散熱設(shè)計(jì)的重要性
MID或VR設(shè)備屬于電子設(shè)備，在工作期間所消耗的電能，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)將改熱量散發(fā)，設(shè)備會(huì)繼續(xù)升溫，器件就會(huì)應(yīng)為溫度過(guò)熱失效，導(dǎo)致改產(chǎn)品的可靠性下降。在電子設(shè)計(jì)的源端需要我們充分考慮到散熱，對(duì)散熱設(shè)計(jì)的PCB設(shè)計(jì)規(guī)劃顯得尤其重要。
二、引起PCB板發(fā)熱的因素
引起PCB板溫升的直接原因是由于電路功耗器件的存在，一般有以下幾種因素引起：
1. 器件選型不合理電，氣功耗過(guò)大；
2. 未安裝散熱片，導(dǎo)致熱傳導(dǎo)異常；
3. PCB局部不合理，造成局部或全局溫升；
4. PCB設(shè)計(jì)布線(xiàn)散熱設(shè)計(jì)不合理，造成熱集中。
三、熱設(shè)計(jì)PCB設(shè)計(jì)規(guī)劃
針對(duì)常見(jiàn)散熱因素，我們?cè)赑CB設(shè)計(jì)規(guī)劃熱設(shè)計(jì)的時(shí)候，就此因素提出一些常見(jiàn)的解決方案：
1、器件選型
在選型的時(shí)候，能實(shí)現(xiàn)相同功能的前提下優(yōu)先選擇功耗低的器件，當(dāng)然這也是從成本上的一些考慮。
2、器件布局
在布局之前我們應(yīng)該先從原理圖里面到散熱的模塊，比如常見(jiàn)散熱比較大的PMU模塊，DCDC模塊及一些單元主控芯片，如圖1所示。在布局的時(shí)候我們一般把這些散熱大的模塊部分分塊放置，并隔非散熱嚴(yán)重的模塊3-5mm的間距。
圖1 PCB散熱布局的分布
同時(shí)條件準(zhǔn)許的情況下，對(duì)散熱的嚴(yán)重的主控芯片可以添加散熱片進(jìn)行散熱處理，如圖2所示。
圖2 增加散熱片來(lái)加強(qiáng)散熱方式
3、PCB布線(xiàn)的散熱的處理
PCB良好的敷銅布線(xiàn)也是加強(qiáng)散熱的一個(gè)重要途徑：
1）在芯片的散熱焊盤(pán)上添加開(kāi)窗過(guò)孔，如圖3所示，可以讓芯片散的熱通過(guò)散熱焊盤(pán)上的過(guò)孔導(dǎo)入大面積的同面分散熱量的集中達(dá)到散熱的目的。
圖3 散熱焊盤(pán)上添加開(kāi)窗過(guò)孔
2）在散熱焊盤(pán)上打孔的基礎(chǔ)上我們?cè)俦M可能的加大其散熱面積，可以在正面和背面的阻抗層同時(shí)添加開(kāi)窗漏銅，并同時(shí)添加散熱開(kāi)窗過(guò)孔。如圖4
圖4 正面背面加開(kāi)窗漏銅增加散熱面積
從PCB上述各因素的分析是解決印制板的溫升的有效途徑，往往在一個(gè)產(chǎn)品和系統(tǒng)中這些因素是互相關(guān)聯(lián)和依賴(lài)的，大多數(shù)因素應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)分析，只有針對(duì)某一具體實(shí)際情況才能比較正確地解決問(wèn)題，降低溫升。
PCB設(shè)計(jì)能力
最高信號(hào)設(shè)計(jì)速率：10Gbps CML差分信號(hào)；
最高PCB設(shè)計(jì)層數(shù)：40層；
最小線(xiàn)寬：2.4mil；
最小線(xiàn)間距：2.4mil；
最小BGA PIN 間距：0.4mm；
最小機(jī)械孔直徑：6mil；
最小激光鉆孔直徑：4mil；
最大PIN數(shù)目：；63000+
最大元件數(shù)目：3600；
最多BGA數(shù)目：48+。
PCB設(shè)計(jì)服務(wù)流程
1. 客戶(hù)提供原理圖咨詢(xún)PCB設(shè)計(jì)；
2. 根據(jù)原理圖以及客戶(hù)設(shè)計(jì)要求評(píng)估報(bào)價(jià)；
3. 客戶(hù)確認(rèn)報(bào)價(jià)，簽訂合同，預(yù)付項(xiàng)目定金；
4. 收到預(yù)付款，安排工程師設(shè)計(jì)；
5. 設(shè)計(jì)完成后，提供文件截圖給客戶(hù)確認(rèn)；
6. 客戶(hù)確認(rèn)OK，結(jié)清余款，提供PCB設(shè)計(jì)資料。
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