基于 TASPCB的PCB熱分析、熱設(shè)計(jì)技術(shù)探討畢錦棟,張三娣,鄭麗香(工業(yè)和信息化部電子第五研究所,廣東廣州510610)摘要:簡(jiǎn)要地介紹了電子產(chǎn)品熱分析、熱設(shè)計(jì)的重要性及其方法的發(fā)展。重點(diǎn)介紹基于 TASPCB環(huán)境下的電子元器件熱模型的建立方法和電子元器件熱功耗評(píng)估技術(shù),并給出典型PCB熱設(shè)計(jì)的實(shí)例,提出電子產(chǎn)品PCB設(shè)計(jì)的熱設(shè)計(jì)優(yōu)化措施關(guān)鍵詞:印刷電路板;熱模型;熱功耗;熱設(shè)計(jì)中圖分類(lèi)號(hào):TN41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-5468(2009)04-0042-07Study on the taSPCB-based Thermal analysis andThermal Design of PCBsBI Jin-dong, ZHANG San-di, ZHENG Li-xiang( CEPREI, Guangzhou 510610, China)Abstract: In this paper, the importance and advances of thermal analysis and thermal design ofelectronics were generally introduced. The thermal modeling and dissipation evaluation of electronicomponents based on TASPCB environment were presented in detail. A typical example for PCBthermal design was given, and the measures for optimizing the thermal design of PCBs wereKey words: PCB; thermal model1引言要求的電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,必須進(jìn)行熱設(shè)計(jì)可以說(shuō)熱設(shè)計(jì)是電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中不可忽略的一個(gè)環(huán)隨著電子產(chǎn)品的體積越來(lái)越小而功能卻越來(lái)越節(jié)。強(qiáng)大,電子元器件的封裝密度也在不斷地提高,其20%振動(dòng)熱流密度相應(yīng)地不斷增大;同時(shí)電子產(chǎn)品已經(jīng)滲透55%溫度到各個(gè)領(lǐng)域,其應(yīng)用環(huán)境不斷豐富,所使用的熱環(huán)6%粉塵境差異很大。這些發(fā)展趨勢(shì)使得電子產(chǎn)品的過(guò)熱問(wèn)題越來(lái)越突出。據(jù)美岡空軍航空電子整體研究項(xiàng)目機(jī)構(gòu)公布,過(guò)熱是電子產(chǎn)品發(fā)生故障的主要原因之19%潮濕如圖1所示。在這些應(yīng)用中,如何更加有效地進(jìn)行熱管理的圖1電子產(chǎn)品故障的主要原因需求問(wèn)題就變得越來(lái)越重要。在對(duì)工作溫度有較高(資桿來(lái)源:美國(guó)空軍航空電子整體研究項(xiàng)目)收稿日期:200904-20修回日期:2009-07-08作者簡(jiǎn)介:畢錦棟(1982-),男,廣東廣州人,工業(yè)和信息化部電子第五H中國(guó)煤化工CNMHG主從事電子元件可靠性及其信息技術(shù)研究工作。DMANZI CHANPIN KEKAOXING YU HUANING SH/YAN第4期畢錦棟等:基于 TASPCB的PCB熱分析、熱設(shè)計(jì)技術(shù)探討解決電子產(chǎn)品過(guò)熱問(wèn)題,提高產(chǎn)品可靠性的相他們正在逐漸轉(zhuǎn)向采用熱建模軟件來(lái)仿真其產(chǎn)品的關(guān)技術(shù)被稱(chēng)為電子產(chǎn)品熱技術(shù)。它主要包括:熱分熱性能,從而在構(gòu)建原型之前就能解決與熱管理相析、熱設(shè)計(jì)及熱測(cè)試三大技術(shù)。這三大技術(shù)的集成關(guān)的設(shè)計(jì)問(wèn)題,快速地獲取優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案,實(shí)現(xiàn)以及在電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的并行應(yīng)用,可以極大地縮真正的散熱與電路設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)協(xié)同。短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性,保對(duì)于電子工程師特別是電路板設(shè)計(jì)工程師和熱證電子產(chǎn)品的綜合性能。目前,協(xié)助熱設(shè)計(jì)并驗(yàn)證設(shè)計(jì)工程師而言,使用熱建模軟件對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行熱設(shè)計(jì)效果的方法有兩種:熱測(cè)量和熱分析。其中熱仿真時(shí),對(duì)PCB上的各個(gè)電子元器件建立相應(yīng)熱測(cè)量能準(zhǔn)確地得到溫度分布,但必須建立樣機(jī)模的元器件熱模型是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)這些型,且改進(jìn)熱設(shè)計(jì)的代價(jià)也較大;熱分析又稱(chēng)熱模熱模型可立即獲得結(jié)點(diǎn)到環(huán)境或結(jié)點(diǎn)到外殼的熱阻擬,它采用數(shù)學(xué)手段,在設(shè)計(jì)初期就能發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的以及熱網(wǎng)絡(luò)中其它所有元件的常見(jiàn)熱特性。設(shè)計(jì)人熱缺陷,從而改進(jìn)其設(shè)計(jì),大大縮短電子產(chǎn)品的開(kāi)員可使用這些值來(lái)計(jì)算給定工作條件的溫度,從而發(fā)周期,為提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理性及可靠性提供有界定PCB的類(lèi)型、布局的細(xì)節(jié)以及銅線的粗細(xì)力保障。冷卻系統(tǒng)的排布方式等。因此,要使用熱建模軟件熱分析用于計(jì)算一個(gè)系統(tǒng)或部件的溫度分布及對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行精確的熱仿真,獲得PCB板上的其它熱物理參數(shù),如熱量的獲取或損失、熱梯度、電子元器件的熱模型是熱仿真的基石熱流密度(熱通量)。熱分析在許多工程應(yīng)用中扮了解熱模型的趨勢(shì)以及采用這種方法將為客戶(hù)演重要的角色,如內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)、換熱器、管路所帶來(lái)的好處,飛利浦公司在業(yè)界第一個(gè)為客戶(hù)提系統(tǒng)、電子元件。對(duì)于電子裝備,可以通過(guò)熱分析供其半導(dǎo)體產(chǎn)品的熱模型。這些熱模型可在目前使軟件 ANSYS的耦合來(lái)求解能量方程,計(jì)算電子裝用廣泛的熱建模軟件,提供其功率半導(dǎo)體器件的熱備(元器件級(jí)、PCB板級(jí)和系統(tǒng)級(jí))或散熱齒模型,以幫助客戶(hù)精確地預(yù)測(cè)其器件的熱性能,所片)和冷卻液間的對(duì)流換熱,從而對(duì)電子裝備熱需的時(shí)間僅占構(gòu)建和測(cè)試原型所需時(shí)間的小部分。設(shè)計(jì)進(jìn)行精確的數(shù)值仿真,提供風(fēng)(流)道的優(yōu)化這使得客戶(hù)能夠更簡(jiǎn)單地解決復(fù)雜的設(shè)計(jì)問(wèn)題并優(yōu)設(shè)計(jì)。計(jì)算熱源密度、溫度分布、熱生成率、潛熱化其設(shè)計(jì)的熱管理。和熱函數(shù)等參量,解決半導(dǎo)體元件、集成電路、電3使用熱分析軟件進(jìn)行PCB熱分析、子組件和整機(jī)系統(tǒng)的溫度分布、平面布置、局部溫升、固化與熔解等問(wèn)題。 TASPCB是 ANSYS公司熱設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)的印刷電路板熱分析工具,使用這個(gè)界面接口,用3.1使用熱分析軟件進(jìn)行PCB熱分析、熱設(shè)計(jì)的戶(hù)能輸入ECAD數(shù)據(jù)到 TASPCB內(nèi)完成整板級(jí)的流程詳細(xì)熱分析,最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)熱分析。應(yīng)用熱分析軟件的一般步驟是:根據(jù)產(chǎn)品或設(shè)2熱分析、熱設(shè)計(jì)方法的發(fā)展計(jì)要求建立熱模型,輸入所需的熱參數(shù)和邊界條件,劃分網(wǎng)格并進(jìn)行計(jì)算,通過(guò)后處理獲得溫度場(chǎng)般來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)的熱設(shè)計(jì)方法包含以下的流分布。使用 TASPCB進(jìn)行PCB熱分析、熱設(shè)計(jì)的程:1)根據(jù)電子產(chǎn)品的壽命剖面和任務(wù)剖面,確流程如下:1)根據(jù)PCB的壽命剖面和任務(wù)剖面定產(chǎn)品的熱環(huán)境;2)進(jìn)行熱分析;3)進(jìn)行熱設(shè)確定PCB的熱環(huán)境;2)獲取PCB上電子元器件計(jì);4)開(kāi)展熱設(shè)計(jì)評(píng)審;5)進(jìn)行熱試驗(yàn)和熱測(cè)的基本信息,主要包括元器件的物理外形和熱特量。性;3)建立相應(yīng)型號(hào)電子元器件的熱模型;4)獲傳統(tǒng)的熱設(shè)計(jì)方法,使用典型的“真實(shí)”原型取PCB上電子元器件工作狀態(tài)的信息,主要包括的構(gòu)建和測(cè)試方法,對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行熱試驗(yàn)和熱測(cè)功耗;5)EDA文件的導(dǎo)入;6)EDA元器件和量,檢驗(yàn)熱設(shè)計(jì)的效果和預(yù)計(jì)該產(chǎn)品可能達(dá)到的熱 TASPCB熱模型的映射;7)建立PCB的熱模型;性能指標(biāo),并對(duì)冷卻系統(tǒng)的適用性和有效性進(jìn)行評(píng)8)Ⅵ凵中國(guó)煤化工價(jià),傳統(tǒng)的熱設(shè)計(jì)方法需要做大量的工作。由于近CNMH進(jìn)行熱分析時(shí),影年來(lái)EDA技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展以及響精度的達(dá)素包括建模因素、熱功耗因素、導(dǎo)熱因電子裝備制造商出于節(jié)約時(shí)間和降低成本的考慮,素、對(duì)流因素和熱輻射因素等。其中元器件的熱建DIANZI CHANPIN KEKAOXING YU HUANJING SHIYAA電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)2009年模和熱功耗評(píng)估是進(jìn)行熱分析、熱設(shè)計(jì)的重要因K=0.59V+1.ll素,因?yàn)闊崮Ｐ徒⒉粶?zhǔn)確,會(huì)導(dǎo)致較大的熱分析V+0.7誤差,不能滿(mǎn)足工程要求;熱功耗評(píng)估偏差過(guò)大裹1結(jié)到管殼的熱阻也會(huì)造成熱分析誤差過(guò)大,同樣也達(dá)不到工程要封裝形式Rhaf(℃·W)求。恰當(dāng)?shù)碾娮釉骷：凸脑u(píng)估是進(jìn)行精確金屬圓形封裝70熱分析的基礎(chǔ),下面主要從建模、熱功耗這兩個(gè)方金屬菱形封裝面進(jìn)行分析。雙列直插(DP)封裝28密封器件扁平封裝32電子元器件熱模型的建立技術(shù)針柵陣列(CPGA)封裝20球柵陣列(CBGA)封裝15電子元器件熱模型的建立需要在讀懂軟件自帶小外形(SO)封裝電子元器件熱模型的信息和格式的基礎(chǔ)上進(jìn)行。分芯片載體(LCC)封裝16析了軟件自帶電子元器件熱模型的格式和內(nèi)容,可雙列直插(DIP)封裝63以確定要建立電子元器件熱模型所需要的元器件信扁平封裝息如下:1)元器件型號(hào)、名稱(chēng)、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn);2)元非密封器件針柵陣列(PGA)封裝38球柵陣列(BGA)封裝器件類(lèi)型;3)元器件幾何參數(shù)(封裝形式);4)小外形(SO)封裝元器件封裝材料特性參數(shù)(線膨脹系數(shù)、熱傳導(dǎo)芯片載體(LCC)封裝率、密度和比熱容等);5)元器件引線材料特性參(數(shù)據(jù)來(lái)源:GB/z29c-2060數(shù)(彈性模量、熱傳導(dǎo)率、介質(zhì)衰耗系數(shù)等);6)電子元器件的熱阻(結(jié)到殼的熱阻Rh、殼到板表2空氣流動(dòng)速度的典型值,空氣流量系數(shù)K的熱阻R);7)最大結(jié)溫Ts,最大殼溫T臧wx,自然對(duì)流最大工作環(huán)境溫度T=x;8)最大發(fā)熱功耗,耗散輕微輔助冷卻051,2風(fēng)扇輔助冷卻1如果要準(zhǔn)確地對(duì)器件進(jìn)行熱建模,那么獲取詳強(qiáng)制冷卻0.7細(xì)的元器件各有關(guān)資料就至關(guān)重要。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于以上所需的元器件信息,大部分可以通過(guò)元器件熱阻是封裝類(lèi)型、管腳數(shù)目和氣流因素共同決的詳細(xì)產(chǎn)品資料獲取。但是也有一些信息在詳細(xì)產(chǎn)定的值,如表3所示。品資料中沒(méi)有給出,這就需要采用其它或間接的方表3集成電路的封裝熱阻法獲取,例如:對(duì)于元器件的熱阻,又分為結(jié)到殼S:管腳數(shù)的熱阻R(和殼到板的熱阻R(c4。結(jié)到殼的K:氣流因子(見(jiàn)表2)熱阻是器件自身固有的熱阻,與管芯、外殼材料的R℃·WRJC℃·W)DL陶瓷封導(dǎo)熱率、厚度和截面積及加工工藝等有關(guān);殼到板裝023103(02406K)(0.3的熱阻則與管先封裝的形式有關(guān)。一般說(shuō),管殼2數(shù)料均03010836(053對(duì)于沒(méi)有給出熱阻的部分元器件,可以參考塑科0:23)0072)151GJBZ299c-2006給出的結(jié)到管殼的熱阻的參考值OJ和SOL和 PD IEC TR6004計(jì)算熱阻的方法,如表塑封裝02(03108028113)TSOP塑料1所示。封裝04(20+200(04406K)(202500據(jù)插件的管腳數(shù)S和冷卻因素K來(lái)計(jì)算元器件的牽A陶畢03s+3)(0306K)(0,140PD IEC TR62380-2004計(jì)算熱阻的方法:根P熱阻值。裝中國(guó)煤化工6K)2x+39)K:冷卻因素,根據(jù)空氣速度W(m),表2S:插件的管腳數(shù);CNMHG6 K)(6..*I0給出了K的實(shí)際值。有下列公式(數(shù)據(jù)來(lái)源: PD IEC TR62380-2004)DIANZI CHANPIN KEKAOXING YU HUANING SH/YAN第4期畢錦棟等:基于 TASPCB的PCB熱分析、熱設(shè)計(jì)技術(shù)探討獲取了電子元器件熱模型所需的各種信息和得對(duì)于集成電路熱功耗,最好是用集成電路實(shí)際到了熱模型的文件格式后,就可以進(jìn)行熱模型的建的平均耗散。在未知實(shí)際的平均耗散的情況下,對(duì)設(shè)。對(duì)于所需的元器件的各種信息,如果已經(jīng)建立于CMOS系列數(shù)字電路(除了存儲(chǔ)器和74ACT系了相關(guān)的元器件信息系統(tǒng),即可通過(guò)共享信息系統(tǒng)列電路),可以采用以下方法,其它電路的計(jì)算方后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)直接獲取和實(shí)時(shí)更新元器法可以參考 PD IEC TR62380:2004的方法。件信息,開(kāi)發(fā)出電子元器件熱模型熱仿真參數(shù)導(dǎo)入CMOS系列數(shù)字電路熱功耗數(shù)值計(jì)算式子和熱模型生成程序。通過(guò)該程序,設(shè)計(jì)師可以快捷P=P(P+35地建立所需元器件的熱模型,以便調(diào)入熱分析軟就是電子元器件熱仿真參數(shù)導(dǎo)人和熱模型生成程序W中,P值可通過(guò)下列任意一個(gè)公式計(jì)算可件,對(duì)PCB進(jìn)行熱分析和熱設(shè)計(jì)。如圖2所示,的界面a)如果指定了等效電容C(2x/)x[cn(各功能數(shù))+C4(輸出引腳數(shù)品縣b)如果在頻率,已知的情況下給出電流lJ/,+fC(輸出量)×10(3)其中:P——最大功率Va——電源電壓F—工作頻率Cc各個(gè)功能的等效電容耗散能量;C—每個(gè)輸出的負(fù)載電容L—在指定的頻率f給出電流消耗l,當(dāng)輸出不帶電時(shí)指定的頻率值。圖2電子元器件熱仿真參數(shù)導(dǎo)入和熱模型生成程序4典型PCB熱設(shè)計(jì)優(yōu)化的實(shí)例41典型的熱優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)比(如圖3-8所示)33電子元器件熱功耗評(píng)估技術(shù)電子元器件熱功耗的獲取是電子產(chǎn)品進(jìn)行軟件熱仿真不可忽略的一個(gè)環(huán)節(jié),熱功耗數(shù)值的準(zhǔn)確與否,直接決定了仿真的成功與否。與電子元器件的·熱模型一樣,熱功耗是影響熱分析的重要因素,熱功耗不同,則熱分析的結(jié)果大不相同。一般電子元器件的熱功耗的獲取較為困難,通常,確定電子元圖3PCB空氣冷卻的因素(優(yōu)化前和優(yōu)化后)器件熱功耗的方法包括測(cè)量法和仿真法。測(cè)量法就是通過(guò)測(cè)量元器件工作電流和電壓來(lái)計(jì)算電功耗在數(shù)字電路中,一般可近似地認(rèn)為電源功率等于該器件的熱功耗。采用測(cè)量法,能準(zhǔn)確地得到功耗,但在實(shí)際工程中應(yīng)用較少,因?yàn)闇y(cè)量法必須借助于原理樣機(jī),且在復(fù)雜電路中難以對(duì)電流值進(jìn)行測(cè)量。所以,一般僅對(duì)板級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的總功耗進(jìn)行測(cè)中國(guó)煤化工量。仿真法一般在產(chǎn)品設(shè)計(jì)早期進(jìn)行熱分析,此時(shí)CN GIm無(wú)原理樣機(jī),可以通過(guò)軟件仿真的方法來(lái)模擬出電功耗,常用的仿真軟件有 Pspice、proE等。圖4元器件發(fā)熱耗散匯總(優(yōu)化前和優(yōu)化后)DLNZI CHANPIN KEKAOXING YU HUANING SHIYAN電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)2009年圖5未優(yōu)化處理的PCB熱分布圖圖6降低元器件發(fā)熱功耗后的PCB熱分布圖圖7調(diào)整元器件位置后的PCB熱分布圖圖8增大風(fēng)速、降低風(fēng)溫后的PCB熱分布圖表4-7是由軟件生成的以上4種情況下的元a)優(yōu)化方法1:降低發(fā)熱元器件功耗,以減少器件工作狀態(tài)關(guān)于功耗和熱信息的匯總報(bào)表和對(duì)數(shù)熱量的產(chǎn)生。在其它條件未改變的情況下,降低元據(jù)分析的結(jié)論。器件U2的發(fā)熱功耗,由原來(lái)的35W降低到3W。表4未優(yōu)化處理元器件工作狀態(tài)功耗和熱信息最大允許結(jié)溫最大允許殼溫元件代號(hào)元件名稱(chēng)耗散功率結(jié)溫殼溫板溫氣溫與實(shí)際結(jié)溫差與實(shí)際殼溫差BGA169PLDOB 0651901551901252037348.1664123.099190988DIP20P 3W19689574394467.811637.8819-21.8946339439FP36C50 BWHPGW051275800971.720962581960.76989919910.72092HF8M. 32DIA. 175BH 20PC 0.4555623463622429931.8433119438246378U5 LCC18PT3ADRECTR05 1.780931167.5014224039406893.49896PGA121CLOCU. L57.233952813949667542.7408117.76618186174601563401653.15l8486427100.3987.5984SOIC28P. 30BWGW 050.650.254943.054941.6082359645124.745279451結(jié)果分析:PCB上的元器件U2(DP2P3W)結(jié)果分析:所有元器件最大的結(jié)溫在元器件允的最大結(jié)溫為19685℃,大于元器件允許最大的許最大的結(jié)溫內(nèi),元器件的殼溫在元器件允許的最結(jié)溫(175℃),元器件U2(D2P3w)的最大大的式中國(guó)煤化工殼溫為743944℃,大于元器件允許的最大的殼CNMHGEPCB上的位置溫71℃,必須采取優(yōu)化設(shè)計(jì)。和方向即對(duì)于能夠產(chǎn)生高熱量的元器件和集成電路46DIANZI CHANPIN KEKAOXING YU HUANJING SHYAN第4期畢錦棟等:基于 TASPCB的PCB熱分析、熱設(shè)計(jì)技術(shù)探討表5降低元器件發(fā)熱功耗后的元器件工作狀態(tài)功耗和熱信息元件代號(hào)元件名稱(chēng)耗散功率結(jié)溫殼溫溫氣溫最大允許結(jié)溫最大允許殼溫與實(shí)際結(jié)溫差與實(shí)際殼溫差BGA169PLDOB 065037650377450.5032469251124622206226DIP20P 3W317486769867264.25423702880132661.132FP36C. 50BWHPGW 05 1.273908769828760.608959.2186101.091l.17126HFSM.32DIA 175BH 20PC 0.455076745876642485331.66021199231234LCC18PT3ADRECTR.05 1.780261666831556015241.887794.73844.16853PGA121CLOCU. 156490552070548.854442.2427118.509189295U7QFP208CGW0202736768624769520468479962101.3238.52314U8 SOIC28P 30BWGW 05 0.649.902942702841.249535.7403125.0928.2972芯片等來(lái)說(shuō),應(yīng)把它們放在出風(fēng)口或者利于對(duì)流的c)優(yōu)化方法3:增大風(fēng)速、降低風(fēng)溫、增大位置。其它條件未改變,調(diào)整了元器件U2在PCB風(fēng)口面積即在規(guī)則容許之下,風(fēng)扇等散熱部件與需上的位置。要進(jìn)行散熱的元器件之間的接觸壓力應(yīng)盡可能地6調(diào)整元器件位置后的元器件工作狀態(tài)功耗和熱信息元件代號(hào)元件名稱(chēng)耗散功率結(jié)溫殼溫板溫氣溫最大允許結(jié)溫最大允許殼溫與實(shí)際結(jié)溫差與實(shí)際殼溫差BGA169PLDOB 0647218947218747.297345.1511127.78123.7813DIP20P3W166482614815561382323352851842951848FP36C. 50BWHPGW05 1.268004363.924654.37355467591069967.07544HF8M. 32DLA. 175BH20PC 0.460159150959478095340082114841ULCC18PT3ADRECTR.05 1.783650370.22035942854475889134970.779732PGAl21CLOCU. 11.3603716559517525314471407114628150483U7QFP208CGW02073955762755752.1275486819101.0448.24427U8 SOIC28P 30BWGW 05 0.657480350280249.0081404883117.5220.7198結(jié)果分析:所有元器件最大的結(jié)溫在元器件允大,同時(shí)確認(rèn)兩個(gè)接觸面之間完全接觸。其它條件許最大的結(jié)溫內(nèi),元器件的殼溫在元器件允許的最未改變,調(diào)整了風(fēng)的因素:增大風(fēng)速、降低風(fēng)溫大的殼溫內(nèi)。增大風(fēng)口面積。裘7增大風(fēng)速、降低風(fēng)溫后的元器件工作狀態(tài)功耗和熱信息元件代號(hào)元件名稱(chēng)耗散功率結(jié)溫殼溫板溫氣溫最大允許結(jié)溫最大允許殼溫與實(shí)際結(jié)溫差與實(shí)際殼溫差UBGA169PLDOB 0642979542979343.107739472413202280207DIP20P3W16735662355856729530.22167.64398FP36C.50BWHPGW05 1.2662486216853014151.29211087528.83198HF8M32DA.l75BH20PC0448042438842435426625.148512695832.1576U5LCC18PT3ADRECTRJ.05 1.772813593829中國(guó)煤化工11.6171PGA121CLOCU. 148983344.5633CNMHG264367U7QFP208CGW02065915454.75544.51/1/8 IU,U3D16.2845U8 SO[C28P 30BWGW 0S 0.642993635.793634.3417289344132.00635.2064DANZ CHAMPIN KEKAOXING Y HUANNNG SHYAN電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)2009年結(jié)果分析:所有元器件最大的結(jié)溫在元器件允5結(jié)束語(yǔ)許最大的結(jié)溫內(nèi),元器件的殼溫在元器件允許的最大的殼溫內(nèi)。熱分析、熱設(shè)計(jì)及熱測(cè)試技術(shù)是提高電子產(chǎn)品可靠性必不可少的方法,這些方法應(yīng)該隨著科學(xué)技42制電路板的熱設(shè)計(jì)原則和熱設(shè)計(jì)優(yōu)化措施術(shù)的發(fā)展特別是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展不斷前進(jìn)。通過(guò)對(duì)以上不同方案設(shè)計(jì)的PCB熱分布的定本文簡(jiǎn)要的介紹了電子產(chǎn)品熱分析、熱設(shè)計(jì)的必要量分析,得出一般電子產(chǎn)品PCB設(shè)計(jì)時(shí)的熱設(shè)計(jì)性及其方法的發(fā)展,介紹了基于 TASPCB環(huán)境下的優(yōu)化措施如下電子元器件熱模型和電子元器件信息系統(tǒng)同步處理1)對(duì)于可能存在散熱問(wèn)題的元器件和集成電的技術(shù)和元器件熱功耗評(píng)估技術(shù),這將給電子熱設(shè)路芯片等來(lái)說(shuō),應(yīng)盡量保留足夠的放置改善方案的計(jì)工程師和可靠性設(shè)計(jì)工程師提供一個(gè)良好的熱分空間,目的是為了放置金屬散熱片和風(fēng)扇等。析、熱設(shè)計(jì)環(huán)境和方法,加快產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),提2)對(duì)于能夠產(chǎn)生高熱量的元器件和集成電路高電子產(chǎn)品的可靠性?？梢哉f(shuō),電子產(chǎn)品熱分析芯片等來(lái)說(shuō),應(yīng)把它們放在出風(fēng)口或者利于對(duì)流的熱設(shè)計(jì)一體化技術(shù)具有很大的研究潛力和價(jià)值。位置3)在進(jìn)行印制電路板的布局過(guò)程中,各個(gè)元參考文獻(xiàn)器件之間、集成電路芯片之間或者元器件與芯片之GJBz90-06.電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)間應(yīng)該盡可能地保留空間,目的是利于通風(fēng)和散2GJB-199,2電子設(shè)備可靠性熱設(shè)計(jì)手冊(cè)[ 3] PD IEC TR 62380: 2004, Reliability data handbook-Uni-熱versal model for reliability prediction of electronics compo-4)對(duì)于印制電路板中的較高元器件來(lái)說(shuō),設(shè)nents, PCBs and equipment s]計(jì)人員應(yīng)該考慮將他們放置在通風(fēng)口,但是一定要(4] EIAJESD514-199, Thermal test chip guideline(Wie注意不要阻擋風(fēng)路。bond type chip) [S]5)對(duì)于印制電路板中熱量較大的元器件或者S]王錫吉,李平,楊家鏗可靠性工程].廣州:電子工集成電路芯片以及散熱元件等,應(yīng)盡量將它們靠近業(yè)質(zhì)量與可靠性培訓(xùn)中心,199印制電路板的邊緣,以降低熱阻間6]呂永超,楊雙根,電子設(shè)備熱分析,熱設(shè)計(jì)及熱測(cè)試技6)在規(guī)則容許之下,風(fēng)扇等散熱部件與需術(shù)綜述及最新進(jìn)展團(tuán).電子機(jī)械工程,2007,23(1)進(jìn)行散熱的元器件之間的接觸壓力應(yīng)盡可能大,同]方志強(qiáng),付桂翠,高渾溪.電子設(shè)備熱分析軟件應(yīng)用研時(shí)確認(rèn)兩個(gè)接觸面之間完全接觸。究團(tuán).北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào),2003,29(8):7377)對(duì)于采用熱管的散熱解決方案來(lái)說(shuō),應(yīng)盡740.量加大和熱管接觸的相應(yīng)面積,以利于發(fā)熱元器件8]付桂翠,高澤溪,方志強(qiáng),等電子設(shè)備熱分析技術(shù)研和集成電路芯片等的熱傳導(dǎo)。究田.電子機(jī)械工程,2004,20(1):13-16加加護(hù)》》》8888息與動(dòng)感田田田徳國(guó)開(kāi)發(fā)出首款可印刷生產(chǎn)的“薄紙”電池HHHHHHH!HHnHHHHHHHHt據(jù)報(bào)道,德國(guó)弗勞恩霾夫電子納米系統(tǒng)研究所最近開(kāi)長(zhǎng)期以來(lái),電池一直是笨重的?，F(xiàn)在,這種新型超薄發(fā)出了世界上首款“可印刷的”高效能電池,它不但價(jià)格電池將引起一場(chǎng)電池領(lǐng)域的革命。研充人員通過(guò)利用納米便宜,而且外形小巧,薄如紙張,用絲網(wǎng)印刷技術(shù)就能生技術(shù)將普通鋰離子電池縮小并封閉到一張纖維素紙張上產(chǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中可嵌入賀卡、銀行卡等用電量很小的小它的中國(guó)煤化工還能像印刷報(bào)紙那型載體中使用。樣產(chǎn)這種高效電池與傳統(tǒng)電池相比,這種電池還具有制造成本較低,不研究CNMH他。預(yù)計(jì)到2009年含汞,對(duì)環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)。它的電壓為15V,可通過(guò)幾底,第一批產(chǎn)品就可以生產(chǎn)出來(lái)并投放市場(chǎng)。個(gè)電池串聯(lián)來(lái)獲得更高的電壓。(本刊諷)DUANZ CHANPIN KEKAOX/NG YU HUANJING SHIYAN