如何提高pcb線(xiàn)路板的熱可靠性

一般情況下，pcb線(xiàn)路板板上的銅箔分布是非常復雜的，難以準確建模。因此，建模時(shí)需要簡(jiǎn)化布線(xiàn)的形狀，盡量做出與實(shí)際線(xiàn)路板接近的ANSYS模型線(xiàn)路板板上的電子元件也可以應用簡(jiǎn)化建模來(lái)模擬，如MOS管、集成電路塊等。

熱分析

貼片加工中熱分析可協(xié)助設計人員確定pcb線(xiàn)路板上部件的電氣性能，幫助設計人員確定元件或線(xiàn)路板是否會(huì )因為高溫而燒壞。簡(jiǎn)單的熱分析只是計算線(xiàn)路板的平均溫度，復雜的則要對含多個(gè)線(xiàn)路板的電子設備建立瞬態(tài)模型。熱分析的準確程度最終取決于線(xiàn)路板設計人員所提供的元件功耗的準確性。

在許多應用中重量和物理尺寸非常重要，如果元件的實(shí)際功耗很小，可能會(huì )導致設計的安全系數過(guò)高，從而使線(xiàn)路板的設計采用與實(shí)際不符或過(guò)于保守的元件功耗值作為根據進(jìn)行熱分析。與之相反(同時(shí)也更為嚴重)的是熱安全系數設計過(guò)低，也即元件實(shí)際運行時(shí)的溫度比分析人員預測的要高，此類(lèi)問(wèn)題一般要通過(guò)加裝散熱裝置或風(fēng)扇對線(xiàn)路板進(jìn)行冷卻來(lái)解決。這些外接附件增加了成本，而且延長(cháng)了**時(shí)間，在設計中加入風(fēng)扇還會(huì )給可靠性帶來(lái)不穩定因素，因此線(xiàn)路板板主要采用主動(dòng)式而不是被動(dòng)式冷卻方式(如自然對流、傳導及輻射散熱)。

線(xiàn)路板簡(jiǎn)化建模

建模前分析線(xiàn)路板中主要的發(fā)熱器件有哪些，如MOS管和集成電路塊等，這些元件在工作時(shí)將大部分損耗功率轉化為熱量。因此，建模時(shí)主要需要考慮這些器件。

此外，還要考慮線(xiàn)路板基板上，作為導線(xiàn)涂敷的銅箔。它們在設計中不但起到導電的作用，還起到傳導熱量的作用，其熱導率和傳熱面積都比較大線(xiàn)路板板是電子電路不可缺少的組成部分，它的結構由環(huán)氧樹(shù)脂基板和作為導線(xiàn)涂敷的銅箔組成。環(huán)氧樹(shù)脂基板的厚度為4mm，銅箔的厚度為0.1mm。銅的導熱率為400W/(m℃)，而環(huán)氧樹(shù)脂的導熱率僅為0.276W/(m℃)。盡管所加的銅箔很薄很細，卻對熱量有強烈的引導作用，因而在建模中是不能忽略的。