PCB散热设计(学习总结供参考)VIP免费

PCB 散热设计 PCB 中热量的来源主要有三个方面：(1)电子元器件的发热；(2) PCB 本身的发热；(3) 其它部分传来的热。在这三个热源中，元器件的发热量最大，是主要热源，其次是PCB 板产生的热，外部传入的热量取决于系统的总体热设计。大功率LED 的基板材料必须有高的绝缘电阻、高稳定性、高热导率、与芯片相近的热膨胀系数以及平整性和一定的机械强度。基于上述条件，少数金属或合金能满足高热导率、低膨胀系数的要求，但为了保障电绝缘性，需要在金属上涂覆一层高分子聚合物膜或者沉积一层陶瓷膜， 如传统的PCB 金属基板由金属基片、绝缘介质层和铜泊构成。绝缘介质层一般采用环氧玻纤布粘结片或环氧树脂， 由于绝缘介质层的热导率普遍偏低(树脂类通常低于0.5W/m.K ) ，这导致整个器件的散热性能大大降低。 (1)PCB 种类 LED 常见基板通常有四类：传统且非常成熟的PCB、发展中的金属基板(MCPCB)、以陶瓷材料为主的陶瓷基板(Ceramic)、覆铜陶瓷基板(DBC)。其中覆铜陶瓷基板是将铜箔直接烧结到陶瓷表面而形成的一种复合基板。PCB 及 MCPCB 可 使 用于一般 LED 应 用之 产品 。不 过 当单 位 热流 密 度较 高时 ，LED 散热基板主要采用金属基板及陶瓷基板两 类强化 散热。金属基板以铝 (Al)及铜(Cu)为材料，可 分为金属基材(metal base)、金属蕊 (metal core)。金属基板制 程 尚 需多 一道 绝缘层处 理 ，目 前 全 球 主要散热绝缘胶 厂 商 以美 商 及日 商 为主。 另 一类是采用 AlN、SiC、BeO 等 绝缘材料为主的陶瓷基板，由于本身材料就 已 经 绝缘，因 此 不 需要有绝缘层的处 理 。此 外，陶瓷基板所 能承 受 的崩 溃 电压 ，击 穿 电压 (Break-down voltage)也 较 高，此 外，其热膨胀系数匹 配 性佳 ，可 减 少热应 力 及热变 形产生也 是优 点 ，可以说 相当 适 合 LED 应 用，目 前 确 实 已 经 有相当 多 LED 产品 采用，但目 前 价 格 仍 贵 ，约 为金属基板的2～ 3 倍 。 过 去 由于LED 输 出 功率较 小 ，因 此 使 用传统FR4 等 玻璃 环氧树脂封 装 基板，并 不 会 造成太 大的散热问 题 ，但应 用于照 明 用的高功率LED，虽 芯片面积相当 小 ，整体消 费 电力 也 不高，不 过 单 位 面积的发热量却 很 大。一般来说 ，树脂基板的散热，只 能够 支 持 0.5W ...