通過(guò)增加PCB的熱導(dǎo)率來(lái)改善PCB散熱問(wèn)題

隨著集成技術(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加，而電子元器件和電子器件的物理尺寸逐漸變小，小型化，產(chǎn)生的熱量迅速增加積累，導(dǎo)致整合。器件周?chē)臒嵬棵芏纫苍谠黾?，因此高溫環(huán)境肯定會(huì)影響電子元件和設(shè)備的性能，這需要更有效的熱控制方案。因此，電子元件的散熱問(wèn)題已成為當(dāng)前電子元件和電子器件制造的主要焦點(diǎn)。

針對(duì)這種情況，工程師們提出了一些問(wèn)題。熱管理策略：例如，通過(guò)增加PCB的熱導(dǎo)率（高TC）來(lái)改善散熱;專(zhuān)注于允許材料和設(shè)備承受更高的工作溫度（高熱分解溫度）策略;需要了解材料的操作環(huán)境和熱適應(yīng)程度以及熱循環(huán)程度（低CTE）。另一種策略是使用更高效，更低功率或更低損耗的材料來(lái)減少熱量產(chǎn)生。

一般有三種散熱方法：熱傳導(dǎo)，對(duì)流和輻射傳熱。因此，常用的熱管理方法如下：在設(shè)計(jì)電路板時(shí)，故意增加散熱銅箔的厚度或使用大面積電源，接地銅箔;使用更多的導(dǎo)熱孔;使用金屬散熱，包括散熱片，局部鑲嵌銅塊?；蛘咴诮M裝時(shí)，在大功率設(shè)備上加一個(gè)散熱片，整個(gè)機(jī)器增加一個(gè)風(fēng)扇;使用導(dǎo)熱膠，導(dǎo)熱油脂或其他導(dǎo)熱材料;或者使用熱管冷卻，蒸汽腔散熱器，高效散熱器。

目前，市場(chǎng)上出現(xiàn)了一種新的散熱解決方案：提倡使用高熱分解溫度（TD）和用于電路板設(shè)計(jì)的高導(dǎo)熱率（TC）板。例如，Rayming目前代表ROGERS的92ML系列層壓板。作為高頻電路材料的全球領(lǐng)導(dǎo)者，羅杰斯的高導(dǎo)熱PCB材料92 ML系列具有多項(xiàng)優(yōu)異特性，其中最值得注意的是羅杰斯92ML的導(dǎo)熱系數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)FR-4的4至8倍。 （環(huán)氧樹(shù)脂）。 ！

高導(dǎo)熱率PCB材料羅杰斯92 ML的特性如下：

導(dǎo)熱系數(shù)（Z軸）為2W/MK（ASTM E1461）

玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg：160°

熱分解溫度Td：400°C（5 ％）

Z軸熱膨脹系數(shù)（50-260°C）：1.8％

UL最高工作溫度：150°C

相同介質(zhì)

無(wú)鹵素

那么，與一般的熱管理計(jì)劃相比，Rayming rogers92ML材料解決方案在哪里獲勝？

在標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)測(cè)試方法和模型中，假設(shè)材料是各向同性的，只能通過(guò)熱量平面的導(dǎo)電性;平面散熱通常用于降低熱點(diǎn)溫度并增加整個(gè)區(qū)域的熱傳遞。 Rayming92ML解決方案不僅降低了器件的結(jié)溫，還將功率輸出提高了約15％或更高。與傳統(tǒng)的FR-4相比，92ML可以進(jìn)一步降低30°C至35°C（具體取決于具體設(shè)計(jì)）。它還可以通過(guò)增加Z軸熱傳遞和增加X(jué)和Y軸的熱擴(kuò)散來(lái)降低熱點(diǎn)峰值溫度。使用1/4磚DC-DC轉(zhuǎn)換器，其不超過(guò)設(shè)備的建議溫度，它還具有更高的功率輸出，并且傳熱的增加也增加了功率容量。此外，羅杰斯92ML解決方案具有非常嚴(yán)格的平面設(shè)計(jì)并改善了PCB的平整度。其較低的Z擴(kuò)展系數(shù)也提高了PTH的可靠性。 92 ML系列可供選擇：預(yù)浸料，銅包覆，金屬基材（SC92?）;并且測(cè)試樣品已通過(guò)互連應(yīng)力測(cè)試（IST）。