| 還在為電子元器件的散熱問(wèn)題而煩惱？本文分享各類(lèi)熱管理方案，并帶來(lái)有效的高導熱PCB材料，幫您解決散熱難題！
隨著(zhù)集成技術(shù)和微電子封裝技術(shù)的發(fā)展，電子元器件的總功率密度不斷增長(cháng)，而電子元器件和電子設備的物理尺寸卻逐漸趨向于小型、微型化，所產(chǎn)生的熱量迅速積累，導致集成器件周?chē)臒崃髅芏纫苍谠黾�，所以，高溫環(huán)境必將會(huì )影響到電子元器件和設備的性能，這就需要更加高效的熱控制方案。因此，電子元器件的散熱問(wèn)題已演變成為當前電子元器件和電子設備制造的一大焦點(diǎn)。
針對該情況，工程師們想出了一些熱管理策略：例如通過(guò)增加PCB導熱系數（高TC）來(lái)提升散熱能力；側重于讓材料和器件能夠經(jīng)受更高操作溫度（高TD裂解溫度）的耐熱策略；需要了解操作環(huán)境和材料對熱循環(huán)經(jīng)受程度（低CTE）的適應熱方式。另外一種策略則是使用更高效率、低功率或者更低損耗的材料，從而減少熱量的產(chǎn)生。
一般散熱途徑包括三種，分別是：導熱、對流以及輻射換熱。所以常用的熱管理方法有以下幾種：在設計線(xiàn)路板時(shí)，特意加大散熱銅箔厚度或用大面積電源、地銅箔；使用更多的導熱孔；采用金屬散熱，包括散熱板，局部嵌銅塊。又或者在組裝時(shí)，給大功率器件加上散熱器，整機則加上風(fēng)扇；要么使用導熱膠，導熱脂等導熱介質(zhì)材料；要么采用熱管散熱，蒸汽腔散熱器，高效散熱器等。
2016年上線(xiàn)的世強智能硬件創(chuàng )新服務(wù)平臺，云集了電子元器件有關(guān)散熱問(wèn)題的完整解決方案，解決企業(yè)工程師在創(chuàng )新時(shí)的痛點(diǎn)，打通創(chuàng )新的服務(wù)鏈。更多有關(guān)散熱問(wèn)題的新技術(shù)新方案可以在世強元件電商APP上搜索下載。
圖1： 世強電子設計中的熱管理方案
目前，市場(chǎng)上出現了一種新的熱解決方案：倡導在進(jìn)行線(xiàn)路板設計時(shí)，就選用高裂解溫度（TD）、高導熱系數（TC）的板材。例如世強目前代理的ROGERS 的92ML系列層壓板。作為高頻電路材料全球領(lǐng)導者，Rogers高導熱PCB材料92 ML系列具有多個(gè)優(yōu)異特性，其中最值得一提的是：92ML的導熱系數是標準FR-4（環(huán)氧樹(shù)脂）的4到8倍！
高導熱PCB材料92 ML的特性如下：
導熱系數(Z軸)為 2W/M.K(ASTM E1461)
玻璃態(tài)轉換溫度 Tg：160 ℃
熱裂解溫度 Td：400℃ （5%）
Z軸熱膨脹系數（50-260℃）：1.8%
UL 最大操作溫度：150℃
相同介質(zhì)厚度耐壓絕對值更高，穩定性好，適合大功率及耐壓要求高的設計
無(wú)鹵
那么，相對一般的熱管理方案，世強 92ML材料方案到底贏(yíng)在哪里？
在標準的工業(yè)測試方法和模型中，假設材料是各向同性且只通過(guò)平面的導熱系數；通常采用平面散熱的方法去降低熱點(diǎn)溫度，增加整個(gè)區域的熱傳遞。而世強92ML方案則不僅可以減少器件的結點(diǎn)溫度，還能提升約15% 或者更高的功率輸出。同傳統FR-4相比較，92ML能再降低30 ℃至35 ℃（視具體設計）。并且可以通過(guò)提高Z軸熱傳遞，增加X(jué)、Y 軸熱擴散來(lái)減少熱點(diǎn)峰值溫度。在不超過(guò)器件的推薦使用溫度情況下，采用¼ 磚 DC-DC 轉換器，還具有更高的功率輸出，熱傳遞的增加也會(huì )提升功率容量。而且92ML方案對于平整度要求極為嚴格的設計，提升PCB的平整度。其較低的Z膨脹系數還提高了PTH 可靠性�？商峁┑�92 ML系列產(chǎn)品包括：半固化片，覆銅板，金屬基板 （SC92®）；且測試樣品已通過(guò)互聯(lián)應力測試（IST）。
圖2： 世強代理的92 ML的互聯(lián)應力測試（IST）測試結果 |
