你的设计需要SMD元件散热器吗?

关键的外卖

• 为什么热板构成不利影响。

• 设计师如何设计热电路进行分析。

• 散热器的作用与其他基本热管理功能。

SMD的散热器组件可能有许多不同的形状和大小,但所有执行相同的热量来自董事会的关键任务。

如果一盎司的预防胜过一磅的治疗,SMD组件的散热器支付自己好几次董事会的领域使用。作用类似于热分流,散热片可以说是最有效的被动热浪子在单位的基础上评估(面积、重量、等等),但他们需要操作配合热通过和铜倒最大化热通量。不是每个设计需要使用一个单独的散热器(对于某些组件,散热片包的一部分),和紧身的设计可以抑制他们的位置和性能。然而,几乎所有的设计可以受益于改善热路由。

SMD组件的散热延长使用寿命

虽然可能有轻微偏差由于功能和环境,几乎是公认的作为主要的热故障线路或导致寿命减少的董事会。机械、热材料长时间穿下来,通过常规加热/冷却周期,延长操作在高温或热冲击,进入一个温度范围以外的组件的评级。的结合这些不同的热机械的故障机制最终导致材料脆化,开裂,和长期的裂纹扩展,而温度高于最高评级可以更直接的组件失败原因。在任何情况下,由于焦耳加热材料的降解是一个不可逆过程,使其缓解预防早期板维修或更换的关键。

尽管董事会正在萎缩,攀登更高的功能和性能要求。高密度组装抑制气流和主动冷却解决方案常常占用的空间异常大量的围场内由于之前建立约束可能不可用。用更少的区域热量消散,相对效果更加明显。董事会和附件的允许,散热器是一个很好的选择。通过提供一个导电发热组件热路径大表面积提高对流和辐射冷却,散热片增强任何相关组件的被动冷却效应。

超越散热器热解决方案

热救援技术不仅仅包括散热器,然而。根据包结构和技术,有两种常见的SMD余热发电解决方案:

• 散热片,如前所述,形成导电路径和组件,并提供改进的辐射和对流冷却air-SMD通过增加有效表面积。
• Thermal-enhanced引线框架(电话)还把热量从一个包使用金属桥梁连接插脚引线框架但直接向董事会内部的飞机没有任何额外的设备。

后者的两个方法,尽管技术上超出了本文的范围的重点,是一个有用的制造商的工具在热路由和有效地充当散热器通过暴露接触的底部包。类似的包之间的区别,没有电话可以在20℃+高端的操作温度。

热力循环理论为散热器实现提供了指导方针

散热片利用热运输路由设计原则热量从源头到一个区域或元素,它是更容易地耗散和不太可能导致热老化问题。就像电子路由、热路由依赖于导电材料和足够的跟踪宽度,倒地区,通过充分处理的热通量流出的一代。跟踪这些热量运输问题为SMD组件散热片而不是操作在董事会层面:考虑热量从芯片,在芯片载体,销,通过焊料,足迹,然后通过衬底材料要么有或没有通过的援助。

线性问题的建模

更好的热阻模型电路,一个类似的关系欧姆定律可以使用热性能。用功率耗散、热阻和当前温度,欧姆电阻,电压,分别允许工程师设计热量和电力之间的线性关系。策划这一信息后,设计者可以确定最大耗散任何落在操作范围内的温度。

然而,就像电子电路线性不是保证;在非线性情况下,热欧姆定律不再适用。有可能不是测量吸收的总热量(或释放)中使用材料的热容热的问题。这是经验性的方法手工(它可以扩展有限元分析和其他复杂的建模技术)由于不同材料的内在和外在属性组合设备。粗糙,质量可以计算使用不同的包尺寸和材料的密度;产品质量的一个特定的元素(别针,死等)和它的比热容表示热能力,设备的总可以从离散元素总结。

更有可能的是制造商,包括任何相关的热信息,通常包括图形的热阻抗连续和脉冲电源模式。然而,这些技术提供一个大概的估算来确定一个散热器的必要性或其他热管理功能。

相对于模拟热设计注意事项

一个散热器SMD组件可以有多种形式,但是否这是一个热垫、一个标签或一个设备所有自己的,目标是一样的:把热量从它的产生源,防止材料和相关的早期衰老退化。结合其他被动热设计元素,如热通过和增加铜领域提高热流能力,他们代表最节能的选择和空间板热管理设计。在严重的情况下,主动冷却解决方案如粉丝、热交换器,更可以利用保持最佳的操作条件董事会产生大量的热量。

模拟热影响的源和汇设计是小事一桩与强大的图书馆的节奏PCB设计和分析软件。设计者可以把这些模型的结果OrCAD PCB设计者为加快布局过程关注热设计制造。

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