世強(qiáng)元件電商熱管理方案 解決電子元件散熱難題

2016年12月09日10:41 來源：中國軟件網(wǎng)T|T

【移動通信網(wǎng)】還在為電子元器件的散熱問題而煩惱？本文分享各類熱管理方案，并帶來有效的高導(dǎo)熱PCB材料，幫您解決散熱難題！

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長，而電子元器件和電子設(shè)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(dǎo)致集成器件周圍的熱流密度也在增加，所以，高溫環(huán)境必將會影響到電子元器件和設(shè)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題已演變成為當(dāng)前電子元器件和電子設(shè)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：例如通過增加PCB導(dǎo)熱系數(shù)(高TC)來提升散熱能力;側(cè)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(yīng)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(dǎo)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(shè)計(jì)線路板時，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(dǎo)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，給大功率器件加上散熱器，整機(jī)則加上風(fēng)扇;要么使用導(dǎo)熱膠，導(dǎo)熱脂等導(dǎo)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年上線的世強(qiáng)智能硬件創(chuàng)新服務(wù)平臺，云集了電子元器件有關(guān)散熱問題的完整解決方案，解決企業(yè)工程師在創(chuàng)新時的痛點(diǎn)，打通創(chuàng)新的服務(wù)鏈。更多有關(guān)散熱問題的新技術(shù)新方案可以在世強(qiáng)元件電商APP上搜索下載。

圖1：世強(qiáng)電子設(shè)計(jì)中的熱管理方案

目前，市場上出現(xiàn)了一種新的熱解決方案：倡導(dǎo)在進(jìn)行線路板設(shè)計(jì)時，就選用高裂解溫度(TD)、高導(dǎo)熱系數(shù)(TC)的板材。例如世強(qiáng)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(dǎo)者，Rogers高導(dǎo)熱PCB材料92ML系列具有多個優(yōu)異特性，其中最值得一提的是：92ML的導(dǎo)熱系數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)FR-4(環(huán)氧樹脂)的4到8倍!

高導(dǎo)熱PCB材料92ML的特性如下：

·導(dǎo)熱系數(shù)(Z軸)為2W/M.K(ASTME1461)

·玻璃態(tài)轉(zhuǎn)換溫度Tg：160℃

·熱裂解溫度Td：400℃(5%)

·Z軸熱膨脹系數(shù)(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(wěn)定性好，適合大功率及耐壓要求高的設(shè)計(jì)

·無鹵

那么，相對一般的熱管理方案，世強(qiáng)92ML材料方案到底贏在哪里?

在標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)測試方法和模型中，假設(shè)材料是各向同性且只通過平面的導(dǎo)熱系數(shù);通常采用平面散熱的方法去降低熱點(diǎn)溫度，增加整個區(qū)域的熱傳遞。而世強(qiáng)92ML方案則不僅可以減少器件的結(jié)點(diǎn)溫度，還能提升約15%或者更高的功率輸出。同傳統(tǒng)FR-4相比較，92ML能再降低30℃至35℃(視具體設(shè)計(jì))。并且可以通過提高Z軸熱傳遞，增加X、Y軸熱擴(kuò)散來減少熱點(diǎn)峰值溫度。在不超過器件的推薦使用溫度情況下，采用¼磚DC-DC轉(zhuǎn)換器，還具有更高的功率輸出，熱傳遞的增加也會提升功率容量。而且92ML方案對于平整度要求極為嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，提升PCB的平整度。其較低的Z膨脹系數(shù)還提高了PTH可靠性�？商峁┑�92ML系列產(chǎn)品包括：半固化片，覆銅板，金屬基板(SC92®);且測試樣品已通過互聯(lián)應(yīng)力測試(IST)。

圖2：世強(qiáng)代理的92ML的互聯(lián)應(yīng)力測試(IST)測試結(jié)果

關(guān)于世強(qiáng)

世強(qiáng)成立于1993年，是包括SiliconLabs、瑞薩電子、Rogers、Melexis、Alliance、Littelfuse、EPSON、Vincotech、Wima、PowerIntegrations、新電元、SMI、TTElectronics、理光微電子、是德等在內(nèi)的全球知名半導(dǎo)體企業(yè)及測試測量儀器公司在大中國區(qū)的重要分銷商，同時也是眾多電子制造和研發(fā)企業(yè)的重要供應(yīng)商。產(chǎn)品業(yè)務(wù)除了覆蓋傳統(tǒng)的工業(yè)、通信、消費(fèi)和汽車電子領(lǐng)域，更為新興的物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備、智能移動終端等市場帶來更多前沿技術(shù)和創(chuàng)新產(chǎn)品。

作為技術(shù)驅(qū)動型分銷企業(yè)，世強(qiáng)還擁有成熟的技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)和系統(tǒng)的服務(wù)流程，根據(jù)需求向客戶提供新產(chǎn)品推介、快速樣品、應(yīng)用咨詢、方案及軟件設(shè)計(jì)、開發(fā)環(huán)境、售后及物流等方面的專業(yè)服務(wù)。世強(qiáng)在全國設(shè)有17個辦事處和子公司新華龍。

2016年1月11日，世強(qiáng)元件電商020智能硬件創(chuàng)新服務(wù)平臺的上線，將為工程師提供全方位覆蓋的技術(shù)支持與優(yōu)質(zhì)服務(wù)體驗(yàn)。

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