在 PCBA(Printed Circuit Board Assembly)的設(shè)計與應(yīng)用中,熱管理設(shè)計是影響其長期可靠性的關(guān)鍵因素。隨著電子產(chǎn)品向小型化、高性能化發(fā)展,PCBA 上的元件密度不斷增加,功耗也隨之上升,這使得熱管理變得愈發(fā)重要。
當(dāng) PCBA 工作時,元件會產(chǎn)生熱量。如果熱量不能及時散發(fā)出去,會導(dǎo)致 PCBA 溫度升高。過高的溫度會對電子元件造成諸多不良影響。例如,高溫會加速電子元件的老化,縮短其使用壽命。像電容器,在高溫環(huán)境下,電解液的揮發(fā)速度加快,電容值會發(fā)生變化,進而影響電路的正常工作。對于半導(dǎo)體器件,高溫會使載流子的遷移率發(fā)生改變,導(dǎo)致器件的性能下降,甚至可能引發(fā)熱擊穿,造成器件永久性損壞。
熱管理設(shè)計通過多種方式來保障 PCBA 的長期可靠性。合理的熱傳導(dǎo)設(shè)計是基礎(chǔ)。選用高導(dǎo)熱材料作為 PCBA 的基板,如銅基板、鋁基板,能夠快速將元件產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去。一些高端的電子產(chǎn)品中,會采用陶瓷基板,其具有優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性能和較低的熱膨脹系數(shù),可有效減少因熱應(yīng)力導(dǎo)致的焊點開裂等問題,提升 PCBA 的可靠性。
散熱器的設(shè)計也不容忽視。優(yōu)化散熱器的結(jié)構(gòu),增加散熱片的數(shù)量和表面積,能夠增大與空氣的接觸面積,提高散熱效率。例如,采用叉指型、百葉窗型等特殊結(jié)構(gòu)的散熱片,可增強空氣對流,加快熱量散發(fā)。在一些空間有限的設(shè)備中,還會使用熱管技術(shù),它能將熱量快速從熱源傳遞到遠(yuǎn)處的散熱器,實現(xiàn)高效散熱。
良好的通風(fēng)設(shè)計同樣關(guān)鍵。在設(shè)備外殼上合理開設(shè)通風(fēng)孔,或者設(shè)計風(fēng)道,讓冷空氣能夠順利進入并帶走熱空氣,維持 PCBA 周圍溫度的穩(wěn)定。部分對散熱要求極高的設(shè)備,還會配備風(fēng)扇進行強制風(fēng)冷,進一步增強散熱效果。
捷多邦在熱管理設(shè)計相關(guān)技術(shù)上有著深厚的積累。在材料選擇方面,能為客戶提供多種高性能的基板材料,滿足不同熱管理需求。其生產(chǎn)工藝精湛,確保了產(chǎn)品的高質(zhì)量,在熱傳導(dǎo)性能、機械強度等方面表現(xiàn)出色,為 PCBA 的長期可靠運行奠定了堅實基礎(chǔ)。
熱管理設(shè)計從多個維度影響著 PCBA 的長期可靠性,在設(shè)計過程中需綜合考慮各種因素,精心規(guī)劃,才能打造出穩(wěn)定可靠的 PCBA。