通過PCB板本身散熱目前廣泛應用的PCB板材是覆銅/環(huán)氧玻璃布基材或酚醛樹脂玻璃布基材，還有少量使用的紙基覆銅板材。這些基材雖然具有優(yōu)良的電氣性能和加工性能，但散熱性差，作為高發(fā)熱元件的散熱途徑，幾乎不能指望由PCB本身樹脂傳導熱量，而是從元件的表面向周圍空氣中散熱。但隨著電子產品已進入到部件小型化、高密度安裝、高發(fā)熱化組裝時代，若只靠表面積十分小的元件表面來散熱是非常不夠的。同時由于QFP、BGA等表面安裝元件的大量使用，元器件產生的熱量大量地傳給PCB板，因此，解決散熱的最好方法是提高與發(fā)熱元件直接接觸的PCB自身的散熱能力，通過PCB板傳導出去或散發(fā)出去。熱敏感器件放置在冷風區(qū)。

溫度檢測器件放置在最熱的位置。同一塊印制板上的器件應盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列，發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上流(入口處)，發(fā)熱量大或耐熱性好的器件(如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等)放在冷卻氣流最下游。在水平方向上，大功率器件盡量靠近印制板邊沿布置，以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上，大功率器件盡量靠近印制板上方布置，以便減少這些器件工作時對其他器件溫度的影響。設備內印制板的散熱主要依靠空氣流動，所以在設計時要研究空氣流動路徑，合理配置器件或印制電路板。

空氣流動時總是趨向于阻力小的地方流動，所以在印制電路板上配置器件時，要避免在某個區(qū)域留有較大的空域。整機中多塊印制電路板的配置也應注意同樣的問題。對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區(qū)域(如設備的底部)，千萬不要將它放在發(fā)熱器件的正上方，多個器件最好是在水平面上交錯布局。將功耗最高和發(fā)熱最大的器件布置在散熱最佳位置附近。不要將發(fā)熱較高的器件放置在印制板的角落和四周邊緣，除非在它的附近安排有散熱裝置。

在設計功率電阻時盡可能選擇大一些的器件，且在調整印制板布局時使之有足夠的散熱空間。高發(fā)熱器件加散熱器、導熱板當PCB中有少數(shù)器件發(fā)熱量較大時(少于3個)時，可在發(fā)熱器件上加散熱器或導熱管，當溫度還不能降下來時，可采用帶風扇的散熱器，以增強散熱效果。當發(fā)熱器件量較多時(多于3個)，可采用大的散熱罩(板)，它是按PCB板上發(fā)熱器件的位置和高低而定制的專用散熱器或是在一個大的平板散熱器上摳出不同的元件高低位置。將散熱罩整體扣在元件面上，與每個元件接觸而散熱。但由于元器件裝焊時高低一致性差，散熱效果并不好。通常在元器件面上加柔軟的熱相變導熱墊來改善散熱效果

隨著電子設備性能的不斷提升，散熱問題成為了設計中不可忽視的一環(huán)。散熱不良不僅會導致設備性能下降，還可能縮短設備的使用壽命。以下是十種提高PCB散熱效率的策略。在布置元器件時，應將除溫度檢測器件以外的溫度敏感器件放在靠近進風口的位置，并位于功率大、發(fā)熱量大的元器件的風道上游，盡量遠離發(fā)熱量大的元器件，以避免輻射的影響。同時，將本身發(fā)熱而又耐熱的器件放在靠近出風口的位置或頂部，如果不能承受較高溫度，也應放在進風口附近，并盡量與其他發(fā)熱器件和熱敏器件在空氣上升方向上錯開位置。大功率的元器件應盡量分散布局，避免熱源集中，不同大小尺寸的元器件盡量均勻排列，使風阻均布，風量分布均勻。

盡管傳統(tǒng)的PCB板材如覆銅環(huán)氧玻璃布基材在電氣性能上表現(xiàn)出色，但其散熱能力有限。為了應對高功率密度的挑戰(zhàn)，現(xiàn)代PCB設計需要考慮板材的熱傳導性能。通過優(yōu)化板材選擇和布局，可以顯著提高散熱效率。對于高功率器件，單純的PCB散熱可能不足以滿足需求。這時，可以采用散熱器或導熱板來輔助散熱。對于多個發(fā)熱器件，可以考慮定制散熱罩或平板散熱器，并使用熱相變導熱墊來提高接觸效率。

因此，有效管理電路板的散熱至關重要。PCB的散熱起著至關重要的作用，所以讓我們討論一些PCB散熱技術。廣泛使用的散熱PCB材料包括覆銅環(huán)氧玻璃布基板或酚醛樹脂玻璃布基板，少數(shù)還使用紙基銅包板。雖然這些基板具有優(yōu)異的電氣和加工性能，但它們的散熱性很差。作為高發(fā)熱元件的冷卻方式，幾乎不可能依靠PCB樹脂本身的熱傳導，而是將熱量從元件表面散發(fā)到周圍的空氣中。但隨著電子產品進入元器件小型化、高密度組裝、高發(fā)熱時代，僅僅依靠元器件的小表面積進行散熱是遠遠不夠的。同時，由于QFP和BGA等表面貼裝元件的廣泛使用，電子元件產生的熱量被廣泛傳遞到PCB上。因此，解決散熱問題的最有效方法是增強PCB與發(fā)熱元件直接接觸的固有散熱能力，從而允許熱量通過PCB傳導或散發(fā)。

在設計PCB時，應根據(jù)器件的發(fā)熱量和耐熱性進行分區(qū)排列。將耐熱性差的器件放置在冷卻氣流的上游，而將耐熱性好的器件放置在下游，以實現(xiàn)更有效的熱管理。合理的走線設計對于散熱同樣重要。通過增加銅箔線路和導熱孔，可以提高PCB的熱傳導效率。同時，計算PCB的等效導熱系數(shù)，有助于評估和優(yōu)化散熱設計。在PCB布局中，大功率器件應盡可能靠近邊緣布置，以縮短熱傳導路徑。在垂直方向上，應將這些器件布置在上方，以減少對其他器件的影響。空氣流動是PCB散熱的關鍵。設計時應考慮空氣流動路徑，合理配置器件，避免在某些區(qū)域形成較大的空域，以促進空氣流動。對于溫度敏感的器件，應將其安置在溫度較低的區(qū)域，避免直接放置在發(fā)熱器件的上方，并在水平面上進行交錯布局。

將功耗高和發(fā)熱大的器件布置在散熱條件最佳的位置附近，避免將它們放置在PCB的角落和邊緣，除非有額外的散熱裝置。在PCB設計中，應避免功率密度過高的區(qū)域，以防止熱點的形成。通過均勻分布功率，可以保持PCB表面溫度的均勻性。除了傳統(tǒng)的散熱方法，還可以探索如熱管、相變材料、微通道冷卻等創(chuàng)新散熱技術，以適應不斷增長的散熱需求。

在設計過程中，實現(xiàn)嚴格的均勻分布通常具有挑戰(zhàn)性，但必須避免功率密度過高的區(qū)域。采取這種預防措施是為了防止出現(xiàn)可能對電路正常運行產生不利影響的熱點。如果條件允許，對印刷電路進行熱能分析是必不可少的。如今，在一些專業(yè)的PCB設計軟件中加入熱能指數(shù)分析軟件模塊，可以幫助設計工程師優(yōu)化電路設計。

在現(xiàn)代高科技領域，PCB熱管理技術的重要性日益凸顯。正如偉大的建筑師在設計摩天大樓時必須考慮摩天大樓的穩(wěn)定性一樣，電子工程師在設計電路板時也必須關注熱量的流動和分散。通過適當?shù)牟季?，選擇合適的散熱材料，充分利用現(xiàn)代設計工具，我們可以在電子設備內部創(chuàng)建一個完美的“溫控系統(tǒng)”，讓每個組件在合適的溫度下高效運行，散發(fā)出耀眼的光彩。