對(duì)于PCB線路板過(guò)熱的原因有很多，單片機(jī)開(kāi)發(fā)工程師解釋說(shuō)，一般情況下，如果設(shè)計(jì)缺陷、沒(méi)有選擇合適的零件和材料，組件放錯(cuò)位置以及散熱不良都可能導(dǎo)致印刷電路板(PCB)上的熱量過(guò)多。

在集成電路中，過(guò)高的溫度會(huì)對(duì)功能、組件和電路板本身產(chǎn)生負(fù)面影響。高溫的影響在許多應(yīng)用中可以忽略不計(jì)，但在高性能設(shè)計(jì)中，影響可能很大。

因此，適當(dāng)?shù)膶?duì)熱量進(jìn)行管控是電氣工程的重要一步。想管理好熱量，這涉及到從組件級(jí)別一直到物理板系統(tǒng)和操作環(huán)境的所有方面。下面，單片機(jī)開(kāi)發(fā)工程師將進(jìn)一步的介紹電路板過(guò)熱的一些主要原因。

一、元件放置不正確

單片機(jī)開(kāi)發(fā)工程師表示，某些大功率設(shè)備需要預(yù)留自然通風(fēng)或強(qiáng)制通風(fēng)的位置，以散發(fā)熱量。

如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)臍饬魃幔琍CB將會(huì)積累大部分熱量，導(dǎo)致溫度逐漸升高，從而導(dǎo)致電路性能下降或損壞。此外，應(yīng)注意的是，不可將敏感組件放置在散發(fā)大量熱量的組件附近。

諸如功率晶體管之類的高功率組件會(huì)在PCB上產(chǎn)生大量熱量。但是，通過(guò)適當(dāng)?shù)纳岷妥匀焕鋮s或強(qiáng)制冷卻，可以將溫度保持在安全范圍內(nèi)。

二、環(huán)境和外部熱因素

當(dāng)在極端溫度環(huán)境中使用PCB時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果未考慮目標(biāo)環(huán)境中的溫度條件可能會(huì)使電子組件承受過(guò)大的壓力。

單片機(jī)開(kāi)發(fā)工程師表示，一般電子元器件制造商都會(huì)提供在特定溫度范圍內(nèi)適用的規(guī)格。例如，通常在20°C的溫度下的電阻值。值得注意的是，電阻、電容器和半導(dǎo)體等組件的參數(shù)會(huì)隨溫度變化而發(fā)生變化。

三、零件和材料選擇錯(cuò)誤

在電子組件材料選擇過(guò)程中，若未遵循建議的使用準(zhǔn)則可能會(huì)導(dǎo)致散熱問(wèn)題。在選擇電子元器件材料時(shí)，查看詳細(xì)數(shù)據(jù)并考慮與功耗、熱阻、溫度限制和冷卻技術(shù)有關(guān)的所有相關(guān)信息非常重要。

另外，請(qǐng)確保選擇適合該應(yīng)用的額定功率。一個(gè)容易犯的錯(cuò)誤是反復(fù)使用相同的電阻器(可能是因?yàn)橄鄳?yīng)的組件已經(jīng)在您的CAD庫(kù)中)，盡管某些應(yīng)用程序可能需要更高的額定功率。對(duì)電阻器進(jìn)行快速功率計(jì)算，并確保其額定值大大高于最大預(yù)期損耗。

另一個(gè)重要問(wèn)題是PCB電介質(zhì)材料的選擇。印刷電路板本身必須能夠承受最壞情況的熱條件。

四、PCB設(shè)計(jì)和制造的缺陷

不良的布局和制造工藝會(huì)導(dǎo)致PCB熱問(wèn)題。焊接不當(dāng)可能會(huì)阻礙散熱，走線寬度或銅面積不足會(huì)導(dǎo)致溫度升高。

為防止散熱問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員必須減少散熱，并在自然冷卻不足時(shí)使用其他冷卻技術(shù)。進(jìn)行熱優(yōu)化設(shè)計(jì)需要注意組件規(guī)格、PCB布局、PCB介電材料和環(huán)境條件。