干货 轻松了解如何利用PCB设计改善散热问题
对于电子设备来说，工作时都会产生一定的热量，从而使设备内部温度迅速上升，如果不及时将该热量散发出去，设备就会持续的升温，器件就会因过热而失效，电子设备的可靠性能就会下降。因此，对电路板进行很好的散热处理是非常重要的。
1、加散热铜箔和采用大面积电源地铜箔。
根据上图可以看到：连接铜皮的面积越大，结温越低
根据上图，可以看出，覆铜面积越大，结温越低。
2、热过孔
热过孔能有效的降低器件结温，提高单板厚度方向温度的均匀性，为在PCB背面采取其他散热方式提供了可能。通过仿真发现，与无热过孔相比，在器件热功耗为2.5W、间距1mm、中心设计6x6的热过孔能使结温降低4.8°C左右，而PCB的顶面与底面的温差由原来的21°C减低到5°C。热过孔阵列改为4x4后，器件的结温与6x6相比升高了2.2°C，值得关注。
3、IC背面露铜，减小铜皮与空气之间的热阻
4、PCB布局
大功率、热敏器件的要求。
a、热敏感器件放置在冷风区。
b、温度检测器件放置在最热的位置。
c、同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列，发热量小或耐热性差的器件（如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等）放在冷却气流的最上流（入口处），发热量大或耐热性好的器件（如功率晶体管、大规模集成电路等）放在冷却气流最下游。
d、在水平方向上，大功率器件尽量靠近印制板边沿布置，以便缩短传热路径；在垂直方向上，大功率器件尽量靠近印制板上方布置，以便减少这些器件工作时对其他器件温度的影响。
e、设备内印制板的散热主要依靠空气流动，所以在设计时要研究空气流动路径，合理配置器件或印制电路板。空气流动时总是趋向于阻力小的地方流动，所以在印制电路板上配置器件时，要避免在某个区域留有较大的空域。整机中多块印制电路板的配置也应注意同样的问题。
f、对温度比较敏感的器件最好安置在温度最低的区域（如设备的底部），千万不要将它放在发热器件的正上方，多个器件最好是在水平面上交错布局。
g、将功耗最高和发热最大的器件布置在散热最佳位置附近。不要将发热较高的器件放置在印制板的角落和四周边缘，除非在它的附近安排有散热装置。在设计功率电阻时尽可能选择大一些的器件，且在调整印制板布局时使之有足够的散热空间。
h、元器件间距建议：
散热孔，PCB设计中的重要散热方法，你掌握了吗？
在PCB设计中，散热是一个非常重要的环节，每一个工程师都应该重视起来，并学会如何做好散热工作。事实上，PCB散热的方法有很多，本文，板儿妹要和大家分享的是：散热孔。
散热孔
散热孔是利用贯通PCB板的通道（过孔）使热量传导到背面来散热的手法。散热孔要配置在发热体的正下方或尽可能靠近发热体。散热孔是利用PCB板来提高表面贴装部件散热效果的一种方法。在结构上是在PCB板上设置通孔，如果是单层双面PCB板，则是将PCB板表面和背面的铜箔连接，增加用于散热的面积和体积，即降低热阻的手法。如果是多层PCB板，则可连接各层之间的面或限定部分连接的层等，主旨是相同的。
要想有效使用散热孔，很重要的一点是将散热孔配置在靠近发热体的位置，比如在部件的正下方等。如下图所示，可以看出利用热量平衡效果，连接温度差较大的位置是很好的方法。
示例：散热孔的配置
以下是背面散热片外露型封装HTSOP-J8的散热孔布局和尺寸示例。
为提高散热孔的热导率，建议采用可电镀填充的内径 0.3mm 左右的小孔径通孔。需要注意的是，如果孔径过大，在回流焊处理工序可能会发生焊料爬越问题。
散热孔的间隔为1.2mm左右，配置于封装背面散热片的正下方。如果仅背面散热片的正下方不足以散热，则还可在IC的周围配置散热孔。在这种情况下的配置要点是要尽量靠近IC来配置。
知识扩展：PCB热设计要求
1） 在布置元器件时，应将除温度检测器件以外的温度敏感器件放在靠近进风口的位置，而且位于功率大、发热量大的元器件的风道上游，尽量远离发热量大的元器件，以避免辐射的影响，如果无法远离，也可以用热屏蔽板（抛光的金属薄板，黑度越小越好）隔开。
2） 将本身发热而又耐热的器件放在靠近出风口的位置或顶部，但如果不能承受较高温度，也要放在进风口附近，注意尽量与其他发热器件和热敏器件在空气上升方向上错开位置。
3） 大功率的元器件尽量分散布局，避免热源集中； 不同大小尺寸的元器件尽量均匀排列，使风阻均布，风量分布均匀。
4） 通风口尽量对准散热要求高的器件。
5） 高器件放置在低矮器件后面，并且长方向沿风阻最小的方向排布，防止风道受阻。
6） 散热器配置应便于机柜内换热空气的流通。靠自然对流换热时，散热肋片长度方向取垂直于地面方向。靠强迫空气散热时，应取与气流方向相同的方向。
7） 在空气流通方向上，不宜纵向近距离排列多个散热器，由于上游的散热器将气流分开，下游的散热器表面风速将很低。应交错排列，或将散热翅片间隔错位。
8） 散热器与同一块电路板上的其它元器件应有适宜的距离，通过热辐射计算，以不使其有不适宜的增温为宜。
9） 利用PCB散热。如将热量通过大面积铺铜(可考虑开阻焊窗）散发，或用地连接过孔导到PCB板的平面层中，利用整块PCB板来散热。
（图文内容整理自网络）
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