适用
PCB IC封装散热？

可以提高热性能的 PCB 设计的第一个方面是 PCB 器件布局。 只要有可能，PCB 上的大功率元件应彼此分开。 高功率组件之间的这种物理分离使每个高功率组件周围的 PCB 面积最大化，从而有助于实现更好的热传导。 应注意将 PCB 上的温度敏感元件与高功率元件隔离。 大功率元器件的安装位置应尽可能远离PCB的四角。 更中央的 PCB 位置可以最大化高功率组件周围的电路板面积，从而有助于散热。 图 2 显示了两个相同的半导体器件：组件 A 和组件 B。组件 A 位于 PCB 的拐角处，由于组件 B 位于更靠近中间的位置，因此其芯片结温比组件 B 高 5%。 由于元件周围用于散热的电路板面积较小，因此元件A角落处的散热受到限制。

如何使用PCB进行IC封装散热？

第二个方面是PCB的结构，它对PCB设计的热性能有最决定性的影响。 一般原则是：PCB中的铜越多，系统组件的热性能越高。 半导体器件理想的散热情况是芯片安装在一大块液冷铜上。 对于大多数应用来说，这种安装方式是不切实际的，所以我们只能对PCB做一些其他的改动来提高散热性能。 对于当今的大多数应用，系统的总体积不断缩小，这对散热性能产生不利影响。 PCB越大，可用于导热的面积就越大，同时也具有更大的灵活性，允许大功率元件之间有足够的空间。

只要有可能，尽量增加 PCB 铜接地层的数量和厚度。 地层铜的重量一般都比较大，是整个PCB散热的极好散热路径。 每层布线的布置也会增加用于导热的铜的总比例。 然而，这种布线通常是电绝缘和热绝缘的，这限制了它作为潜在散热层的作用。 设备接地平面的布线应尽可能多地电气化，以帮助最大限度地提高热传导。 半导体器件下方PCB上的散热通孔有助于热量进入PCB的埋层并传导到电路板的背面。

为了提高散热性能，PCB的顶层和底层是“黄金地段”。 使用更宽的电线并将它们布线远离高功率设备，以提供散热路径。 专用散热板是PCB散热的极好方法。 散热板通常位于 PCB 的顶部或背面，并通过直接铜连接或散热孔与器件热连接。 在直插式封装（两边有引线的封装）的情况下，这种导热板可以位于PCB的顶部，形状像“狗骨”（中间和封装一样窄，离包的区域比较小（大，中间小，两端大）。 如果是四面封装（四面都有引线），导热板必须位于PCB背面或进入PCB。

如何使用PCB进行IC封装散热？

增加散热板的尺寸是提高 PowerPAD 封装散热性能的极好方法。 不同的导热板尺寸对热性能影响很大。 以表格形式提供的产品数据表一般会列出这些尺寸信息。 然而，很难量化定制PCB添加铜的影响。 使用一些在线计算器，用户可以选择一个器件，然后更改铜焊盘的大小，以估计其对非 JEDEC PCB 散热性能的影响。 这些计算工具突出了 PCB 设计对热性能的影响。 对于四边封装，顶部焊盘的面积仅比器件的外露焊盘的面积小。 在这种情况下，埋层或背层是实现更好冷却的第一种方法。 对于双列直插封装，我们可以使用“狗骨”焊盘样式来散热。

最后，具有较大 PCB 的系统也可用于冷却。 在螺丝连接到导热板和地平面进行散热的情况下，一些用于安装PCB的螺丝也可以成为系统底座的有效热路径。 考虑到导热效果和成本，螺丝的数量应该是达到收益递减点的最大值。 与导热板连接后，金属PCB加强板具有更大的散热面积。 对于某些 PCB 被外壳覆盖的应用，类型受控的焊接修复材料比风冷外壳具有更高的热性能。 散热解决方案，例如风扇和散热器，也是系统散热的常用方法，但它们通常需要更多空间或需要修改设计以优化散热效果。

要设计具有更高热性能的系统，仅选择好的 IC 器件和封闭式解决方案是不够的。 IC的散热性能取决于PCB和散热系统快速冷却IC器件的能力。 通过采用上述被动散热方式，可以大大提高系统的散热性能。