電子產(chǎn)品熱設(shè)計規(guī)范

1、電子產(chǎn)品熱設(shè)計規(guī)范1概述1.1熱設(shè)計的目的采用適當(dāng)可靠的方法控制產(chǎn)品內(nèi)部所有電子元器件的溫度，使其在所處的 工作環(huán)境條件下不超過穩(wěn)定運行要求的最高溫度，以保證 產(chǎn)品正常運行的安全性，長期運行的可靠性。1.2熱設(shè)計的基本問題1.2.1耗散的熱量決定了溫升，因此也決定了任一給定結(jié)構(gòu)的溫 度；1.2.2熱量以導(dǎo)熱、對流及輻射傳遞出去，每種形式傳遞的熱量 與其熱阻成反比；1.2.3熱量、熱阻和溫度是熱設(shè)計中的重要參數(shù)；1.2.4所有的冷卻系統(tǒng)應(yīng)是最簡單又最經(jīng)濟的，并適合于特定的 電氣和機械、環(huán)境條件，同時滿足可靠性要求；1.2.5熱設(shè)計應(yīng)與電氣設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、可靠性設(shè)計同時進(jìn)行， 當(dāng)出現(xiàn)矛盾時，應(yīng)進(jìn)行

2、權(quán)衡分析，折衷解決；1.2.6熱設(shè)計中允許有較大的誤差；1.2.7熱設(shè)計應(yīng)考慮的因素：包括結(jié)構(gòu)與尺寸功耗產(chǎn)品的經(jīng)濟性與所要求的元器件的失效率相應(yīng)的溫度極限電路布局工作環(huán)境1.3遵循的原則1.3.1熱設(shè)計應(yīng)與電氣設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計同時進(jìn)行，使熱設(shè)計、結(jié) 構(gòu)設(shè)計、電氣設(shè)計相互兼顧；1.3.2熱設(shè)計應(yīng)遵循相應(yīng)的國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；133熱設(shè)計應(yīng)滿足產(chǎn)品的可靠性要求，以保證設(shè)備內(nèi)的元器件 均能在設(shè)定的熱環(huán)境中長期正常工作。1.3.4每個元器件的參數(shù)選擇及安裝位置及方式必須符合散熱 要求；1.3.5在規(guī)定的使用期限內(nèi)，冷卻系統(tǒng)（如風(fēng)扇等）的故障率應(yīng)比 元件的故障率低；1.3.6在進(jìn)行熱設(shè)計時，應(yīng)考慮相

3、應(yīng)的設(shè)計余量，以避免使用過 程中因工況發(fā)生變化而引起的熱耗散及流動阻力的增加。1.3.7熱設(shè)計不能盲目加大散熱余量，盡量使用自然對流或低轉(zhuǎn) 速風(fēng)扇等可靠性咼的冷卻方式。使用風(fēng)扇冷卻時，要保證噪音指標(biāo)符 合標(biāo)準(zhǔn)要求。1.3.8熱設(shè)計應(yīng)考慮產(chǎn)品的經(jīng)濟性指標(biāo)，在保證散熱的前提下使 其結(jié)構(gòu)簡單、可靠且體積最小、成本最低。1.3.9冷卻系統(tǒng)要便于監(jiān)控與維護(hù)2熱設(shè)計基礎(chǔ)2.1術(shù)語2.1.1 溫升指機柜內(nèi)空氣溫度或元器件溫度與環(huán)境溫度的差。如果忽略溫度變化對空氣物的非線性影響，可以將一般環(huán)境溫度下（如空調(diào)房27C） 測量獲得的溫升直接加上最高可能環(huán)境溫度獲得最惡劣環(huán)境下的器 件近似溫度。例如在空調(diào)房內(nèi)測得某

4、器件溫升為40C，則在55C最高環(huán)境溫度下該器件的溫度將為 95C。2.1.2熱耗指元器件正常運行時產(chǎn)生的熱量。熱耗不等同于功耗，功耗指器 件的輸入功率。一般電子元器件的效率比較低，大部分功率都轉(zhuǎn)化為 熱量。計算元器件溫升時，應(yīng)根據(jù)其功耗和效率計算熱耗，當(dāng)僅知道 大致功耗時，對于小功率設(shè)備，可認(rèn)為熱耗等于功耗，對于大功耗設(shè) 備，可近似認(rèn)為熱耗為功耗的75%其實為給設(shè)計留一個余量，有時 直接用功耗進(jìn)行計算。但注意電源模塊的效率比較高，一般為 70%95%對于同一個電源模塊，輸出功率越小，效率越低。2.1.3熱流密度單位面積上的傳熱量，單位w/mh。2.1.4熱阻熱量在熱流路徑上遇到的阻力，反映介

5、質(zhì)或介質(zhì)間的傳熱能力的 大小，表明了 1W熱量所引起的溫升大小，單位為C /W或K/W。用 熱耗乘以熱阻，即可獲得該傳熱路徑上的溫升?？梢杂靡粋€簡單的類比來解釋熱阻的意義，換熱量相當(dāng)于電流, 溫差相當(dāng)于電壓，則熱阻相當(dāng)于電阻。以下是一些單板元器件熱分析使用的重要熱阻概念， 這些熱阻參 數(shù)一般由元器件生產(chǎn)廠商根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)實驗測量提供， 可在器件的用戶說 明書中查出：2.141結(jié)至空氣熱阻Ra元器件的熱源結(jié)（junction ）到周圍冷卻空氣（ambient）的總 熱阻，乘以其發(fā)熱量即獲得器件溫升。2.1.4.2 結(jié)至殼熱阻RjC元器件的熱源結(jié)到封裝外殼間的熱阻， 乘以發(fā)熱量即獲得結(jié)與殼 的溫差。2.

6、143 結(jié)至板熱阻元器件的結(jié)與PCB板間的熱阻，乘以通過單板導(dǎo)熱的散熱量即獲 得結(jié)與單板間的溫差。2.1.5導(dǎo)熱系數(shù)表征材料導(dǎo)熱性能的參數(shù)指標(biāo)，它表明單位時間、單位面積、負(fù) 的溫度梯度下的導(dǎo)熱量，單位為 W/m.K或W/m：C2.1.6對流換熱系數(shù)反映兩種介質(zhì)間對流換熱過程的強弱，表明當(dāng)流體與壁面的溫差為1 C時，在單位時間通過單位面積的熱量，單位為W/mK或W/m C2.1.7層流與紊流（湍流）層流指流體呈有規(guī)則的、有序的流動，換熱系數(shù)小，熱阻大，流 動阻力小;紊流指流體呈無規(guī)則、相互混雜的流動，換熱系數(shù)大，熱阻小， 流動阻力大。層流與紊流狀態(tài)一般由雷諾數(shù)來判定。在熱設(shè)計中，盡 可能讓熱耗大

7、的關(guān)鍵元器件周圍的空氣流動為紊流狀態(tài)，因為紊流時的換熱系數(shù)會是層流流動的數(shù)倍。2.1.8流阻反映流體流過某一通道時所產(chǎn)生的靜壓差。單位帕斯卡或In.water2.1.9黑度實際物體的輻射力和同溫度下黑體的輻射力之比，在01之間。它取決于物體種類、表面狀況、表面溫度及表面顏色。表面粗糙，無 光澤，黑度大，輻射散熱能力強。2.1.11 雷諾數(shù) Re(Reynlods)雷諾數(shù)的大小反映了空氣流動時的慣性力與粘滯力的相對大小，雷諾數(shù)是說明流體流態(tài)的一個相似準(zhǔn)則數(shù)。其定義一般為式中u為空氣流速，單位m/s; D為特征尺寸，單位m根據(jù)具體的對象結(jié)構(gòu)情 況取值；為運動粘度，單位 m /s。2.1.12 普朗

8、特數(shù) Pr(Prandtl)普朗特數(shù)是說明流體物理性質(zhì)對換熱影響的相似準(zhǔn)則數(shù)。空氣的Pr數(shù)可直接根據(jù)定性溫度從物性表中查出。2.1.13 努謝爾特數(shù) Nu(Nusseltl)反映出同一流體在不同情況下的對流換熱強弱，是一個說明對流 換熱強弱的相似準(zhǔn)則數(shù)。其定義一般為,h為換熱系數(shù)，單位W/金C；D為特征尺寸；為導(dǎo)熱系數(shù)，單位 W/mC。2.1.14通風(fēng)機的特性曲線指通風(fēng)機在某一固定轉(zhuǎn)速下工作，靜壓隨風(fēng)量變化的關(guān)系曲線。當(dāng)風(fēng)機的出風(fēng)口完全被睹住時，風(fēng)量為零，靜壓最高；當(dāng)風(fēng)機不與任 何風(fēng)道連接時，其靜壓為零，而風(fēng)量達(dá)到最大2.1.15系統(tǒng)的阻力特性曲線系統(tǒng)（或風(fēng)道）的阻力特性曲線：是指流體流過風(fēng)道

9、所產(chǎn)生的壓降 隨空氣流量變化的關(guān)系曲線，與流量的平方成正比。2.1.16通風(fēng)機工作點系統(tǒng)（風(fēng)道）的特性曲線與風(fēng)機的靜壓曲線的交點就是風(fēng)機的工 作點。2.1.17速度頭一般使用空氣的動壓頭來作為電子設(shè)備機箱壓降的慣用基準(zhǔn)，其定義為為空氣密度，u為空氣流速。風(fēng)道中空氣的靜壓損失就由速度 頭乘以阻力損失系數(shù)獲得。2.2熱量傳遞的基本方式及傳熱方程式熱量傳遞有三種方式：導(dǎo)熱、對流和輻射，它們可以單獨出現(xiàn)， 也可能兩種或三種形式同時出現(xiàn)2.3增強散熱的方式以下一些具體的散熱增強方式，其實就是根據(jù)上述三種基本傳熱 方程來增加散熱量的：2.3.1增加有效散熱面積。如在芯片表面安裝散熱器；將熱量通過引線或?qū)?/p>

10、絕緣材料導(dǎo)到 PCB板中，利用周圍PCB板的表面散熱232增加流過表面的風(fēng)速，可以增加換熱系數(shù)。233破壞層流邊界層，增加擾動。紊流的換熱強度是層流的數(shù) 倍，抽風(fēng)時，風(fēng)道橫截面上速度分布比較均勻，風(fēng)速較低，一般為層 流狀態(tài)，換熱避面上的不規(guī)則凸起可以破壞層流狀態(tài)，加強換熱，針 狀散熱器和翅片散熱器的換熱面積一樣，而換熱量卻可以增加30%就是這個原因。吹風(fēng)時，風(fēng)扇出口風(fēng)速分布不均，有主要流動方向， 局部風(fēng)速較高，一般為紊流狀態(tài)，局部換熱強烈，但要注意回流低速 區(qū)換熱較差。2.3.4盡量減小導(dǎo)熱界面的接觸熱阻。在接觸面可以使用導(dǎo)熱硅 膠（絕緣性能好）或鋁箔等材料。2.3.5設(shè)法減小散熱熱阻。在屏蔽

11、盒等封閉狹小空間內(nèi)的單板器 件主要通過空氣的受限自然對流和導(dǎo)熱、 輻射散熱，由于空氣的導(dǎo)熱 系數(shù)很小，所以熱阻很大。如果將器件表面和金屬殼內(nèi)側(cè)通過導(dǎo)熱絕 緣墊接觸，則熱阻將大大降低，減小溫升。3自然對流換熱當(dāng)發(fā)熱表面溫升為40 C或更高時，如果熱流密度小于 0.04W/cm，則一般可以通過自然對流的方式冷卻，不必使用風(fēng)扇。 自然對流主要通過空氣受熱膨脹產(chǎn)生的浮升力使空氣不斷流過發(fā)熱 表面，實現(xiàn)散熱。這種換熱方式不需要任何輔助設(shè)備，所以不需要維 護(hù)，成本最低。只要熱設(shè)計和熱測試表明系統(tǒng)通過自然對流足以散熱，應(yīng)盡量不使用風(fēng)扇如果設(shè)計不當(dāng)，元器件溫升過高，將不得不采用風(fēng)扇。合理全面 的自然對流熱設(shè)計

12、必須考慮如下問題：3.1元器件布局是否合理在布置元器件時，應(yīng)將不耐熱的元件放在靠近進(jìn)風(fēng)口的位置， 而 且位于功率大、發(fā)熱量大的元器件的上游，盡量遠(yuǎn)離高溫元件，以避 免輻射的影響，如果無法遠(yuǎn)離，也可以用熱屏蔽板（拋光的金屬薄板， 黑度越小越好）隔開；將本身發(fā)熱而又耐熱的元件放在靠近出風(fēng)口的 位置或頂部； 一般應(yīng)將熱流密度高的元器件放在邊沿與頂部，靠近 出風(fēng)口的位置，但如果不能承受較高溫度，也要放在進(jìn)風(fēng)口附近，注 意盡量與其他發(fā)熱元件和熱敏元件在空氣上升方向上錯開位置；大功率的元器件盡量分散布局，避免熱源集中；不同大小尺寸的元器件盡量均勻排列，使風(fēng)阻均布，風(fēng)量分布均勻。單板上元器件的布局應(yīng)根據(jù)各元

13、件的參數(shù)和使用要求綜合確定。3.2是否有足夠的自然對流空間元器件與元器件之間，元器件與結(jié)構(gòu)件之間應(yīng)保持一定距離，通 常至少13mm以利于空氣流動，增強對流換熱。豎直放置的電路板上的元件與相鄰單板之間的間隙至少為19mm進(jìn)出風(fēng)口應(yīng)盡量遠(yuǎn)離，避免氣流短路，通風(fēng)口盡量對準(zhǔn)散熱要求高的 元件。3.3是否充分運用了導(dǎo)熱的傳熱途徑由于自然對流的換熱系數(shù)很低，一般為210W/mC，元件表面 積很小或空間較小無法充分對流時， 散熱量會很小，這時應(yīng)盡量采用 導(dǎo)熱的方式，利用導(dǎo)熱系數(shù)較高的金屬或?qū)峤^緣材料（如導(dǎo)熱硅膠， 云母，導(dǎo)熱陶瓷，導(dǎo)熱墊等）將元件與機殼或冷板相連，將熱量通過 更大的表面積散掉。3.4使用散

14、熱器對于個別熱流密度較高的元器件，如果自然對流時溫升過高，可 以設(shè)計或選用散熱器以增加散熱表面。3.5是否充分運用了輻射的傳熱途徑高溫元件可以通過輻射將部分熱量傳遞給機殼， 機殼對輻射熱的 吸收強度和表面的黑度成正比。表面粗糙度越高，黑度越高，而顏色 對黑度的影響并不如人們一般認(rèn)為的那樣明顯。當(dāng)機殼表面涂漆，黑度可以達(dá)到很高，接近1。在一個密閉的機盒中，機殼內(nèi)外表面涂漆 比不涂漆時元件溫升平均將下降 10噓右。3.6其他的冷卻技術(shù)如果高熱流密度元器件附近的空間有限，無法安裝大散熱器，可 以采用冷管，將熱量導(dǎo)到其他有足夠空間安裝散熱器的位置。綜合考慮上述問題時，將會有許多不同的結(jié)構(gòu)布局方案，用一

15、般 的理論公式較難分析有限空間的復(fù)雜流動和換熱， 也難以比較方案的 好壞。最好采用熱設(shè)計仿真分析軟件對機箱/盒建模劃分網(wǎng)格并計算， 然后可以方便地改動布局方案再次計算，比較不同方案的計算結(jié)果， 即可獲得最佳的或滿足要求的方案。國外許多通信公司都采用這種軟 件幫助新產(chǎn)品的熱設(shè)計，使一些產(chǎn)品避免采用風(fēng)扇散熱。4強迫對流換熱-風(fēng)扇冷卻當(dāng)散熱面熱流密度超過0.08W/cm ,就必須采用強迫風(fēng)冷的方式 散熱。強迫風(fēng)冷在我公司產(chǎn)品中應(yīng)用最多。 有時盡管不用風(fēng)扇可以散 熱，但散熱器和機箱體積會很大，采用風(fēng)扇冷卻可以將體積減小許多。4.1風(fēng)道的設(shè)計強迫風(fēng)冷中風(fēng)道的設(shè)計非常重要。以下是設(shè)計的一些基本原則： 盡量

16、采用直通風(fēng)道，避免氣流的轉(zhuǎn)彎。在氣流急劇轉(zhuǎn)彎的地方，應(yīng)采 用導(dǎo)風(fēng)板使氣流逐漸轉(zhuǎn)向，使壓力損失達(dá)到最小。盡量避免驟然擴展 和驟然收縮。 進(jìn)出風(fēng)口盡量遠(yuǎn)離，防止氣流短路。在機柜的面板、 側(cè)板、后板沒有特別要求一般不要開通風(fēng)孔，防止氣流短路。為避免 上游插框的熱量帶入下游插框，影響其散熱，可以采用獨立風(fēng)道，分 開散熱。風(fēng)道設(shè)計應(yīng)保證插框單板或模塊散熱均勻，避免在回流區(qū)和 低速區(qū)產(chǎn)生熱點。對于并聯(lián)風(fēng)道應(yīng)根據(jù)各風(fēng)道散熱量的要求分配風(fēng) 量,避免風(fēng)道阻力不合理布局 要避免風(fēng)道的高低壓區(qū)的短路4.2抽風(fēng)與吹風(fēng)的區(qū)別421吹風(fēng)的優(yōu)缺點a. 風(fēng)扇出口附近氣流主要為紊流流動，局部換熱強烈，宜用于 發(fā)熱器件比較集中的

17、情況，此時必須將風(fēng)扇的主要出風(fēng)口對準(zhǔn)集中的 發(fā)熱元件。b. 吹風(fēng)時將在機柜內(nèi)形成正壓，可以防止縫隙中的灰塵進(jìn)入機 柜/箱。c. 風(fēng)扇將不會受到系統(tǒng)散熱量的影響，工作在在較低的空氣溫 度下，風(fēng)扇壽命較長。d. 由于吹風(fēng)有一定方向性，對整個插框橫截面上的送風(fēng)量會不 均勻。e. 在風(fēng)扇HUB附近和并聯(lián)風(fēng)扇之間的位置有部分回流和低速區(qū)，換熱較差，最好將風(fēng)扇與插框保持50mm以上的間距，使送風(fēng)均 勻化。422抽風(fēng)的特點a. 送風(fēng)均勻，適用于發(fā)熱器件分布比較均勻，風(fēng)道比較復(fù)雜的 情況。b. 進(jìn)入風(fēng)扇的流動主要為層流狀態(tài)。c. 風(fēng)扇將在出風(fēng)口高溫氣流下工作，壽命會受影響。d. 機柜內(nèi)形成負(fù)壓，縫隙中的灰塵將

18、進(jìn)入機柜/箱。4.3風(fēng)扇選型設(shè)計4.3.1風(fēng)扇的種類通信產(chǎn)品中運用的風(fēng)扇有軸流（ Axial）、離心（Radial）、混流（Mixed-flow ）三種。軸流風(fēng)扇風(fēng)量大、風(fēng)壓低，曲線中間的平坦轉(zhuǎn) 折區(qū)為軸流風(fēng)扇特有的不穩(wěn)定工作區(qū)，一般要避免風(fēng)扇工作在該區(qū) 域。最佳工作區(qū)在低風(fēng)壓、大流量的位置。如果系統(tǒng)的阻力比較大， 也可以利用高風(fēng)壓、低流量的工作區(qū)，但要注意風(fēng)量是否達(dá)到設(shè)計值。 離心風(fēng)扇的進(jìn)、出風(fēng)方向垂直，其特點為風(fēng)壓大、風(fēng)量低，最好工作 在曲線中壓力較高的區(qū)域?；炝黠L(fēng)扇的特點介于軸流和離心之間，出風(fēng)方向與進(jìn)風(fēng)有一傾斜角度，則風(fēng)量可以立即擴散到插框的各個角 落，而且風(fēng)壓與風(fēng)量都比較大，但風(fēng)扇

19、HUB直徑較大，正對 HUB 的部分風(fēng)速很低，回流比較嚴(yán)重。432風(fēng)扇與系統(tǒng)的匹配空氣流過風(fēng)道將產(chǎn)生壓力損失。系統(tǒng)的壓力損失有沿程阻力損失 和局部阻力損失。沿程損失是由氣流相互運動產(chǎn)生的阻力及氣流與壁 面或單板的摩擦所引起的。局部阻力損失是氣流方向發(fā)生變化或風(fēng)道 截面發(fā)生突變所引起的損失。不管哪種損失，均和當(dāng)?shù)仫L(fēng)速的平方成 正比。433風(fēng)扇的串并聯(lián)在機柜/箱中一般為保證送風(fēng)均勻和足夠的風(fēng)量，采用風(fēng)扇并聯(lián) 使用的方式。風(fēng)扇并聯(lián)時的特性曲線理論上為各風(fēng)扇曲線的橫向疊 加，實際上一般會比理想曲線略低。如果系統(tǒng)阻力較大，阻力特性曲 線較陡，當(dāng)風(fēng)扇并聯(lián)的數(shù)目多到一定程度時，并不能明顯增加風(fēng)量。 一般建議

20、橫向上并聯(lián)風(fēng)扇數(shù)目不要超過 3個，如果插框較寬，可以用 4個，縱向上除非插框很深，一般只用一排。當(dāng)機柜/箱的阻力較大時，可以采用風(fēng)扇串聯(lián)使用的方式。風(fēng)扇串聯(lián)時的特性曲線理論上為各風(fēng)扇曲線的縱向疊加4.3.4在實際安裝情況下風(fēng)扇特性曲線的改變風(fēng)扇安裝在系統(tǒng)中，由于結(jié)構(gòu)限制，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口常常會受到 各種阻擋，其性能曲線會發(fā)生變化。風(fēng)扇的進(jìn)出風(fēng)口最好與阻擋物有 40mm勺距離，如果有空間限制，也應(yīng)至少有 20mm4.3.5風(fēng)扇的噪音問題風(fēng)扇產(chǎn)生的噪音與風(fēng)扇的工作點或風(fēng)量有直接關(guān)系， 對于軸流風(fēng) 扇在大風(fēng)量，低風(fēng)壓的區(qū)域噪音最小，對于離心風(fēng)機在高風(fēng)壓，低風(fēng) 量的區(qū)域噪音最小，這和風(fēng)扇的最佳工作區(qū)是吻

21、合的。 注意不要讓風(fēng) 扇工作在高噪音區(qū)。風(fēng)扇進(jìn)風(fēng)口受阻擋所產(chǎn)生的噪音比其出風(fēng)口受阻擋產(chǎn)生的噪音 大好幾倍，所以一般應(yīng)保證風(fēng)扇進(jìn)風(fēng)口離阻擋物至少30mm勺距離，以免產(chǎn)生額外的噪音。對于風(fēng)扇冷卻的機柜，在標(biāo)準(zhǔn)機房內(nèi)噪音不得超過55dB,在普通民房內(nèi)不得超過65dB對于不得不采用大風(fēng)量，高風(fēng)壓風(fēng)扇從而產(chǎn)生較大噪音的情況， 可以在機柜的進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、前后門內(nèi)側(cè)、風(fēng)扇框面板、側(cè)板等處 在不影響進(jìn)風(fēng)的條件下貼吸音材料，吸音效果較好的材料主要是多孔 介質(zhì)，如玻璃棉，厚度越厚越好。將風(fēng)扇框置于插框之間比置于機柜的頂部或底部時噪音將略低，即插滿單板或模塊的插框有部分消音作用。有時由于沒有合適的風(fēng)機而選擇了轉(zhuǎn)速

22、較高的風(fēng)機， 在保證設(shè)計 風(fēng)量的條件下，可以通過調(diào)整風(fēng)機的電壓或其他方式降低風(fēng)扇的轉(zhuǎn) 速，從而降低風(fēng)扇的噪音。5單板元器件安全性熱分析5.1元器件的傳熱分析對于獨立半導(dǎo)體器件，熱源一般在 PN結(jié)處。熱量從PN結(jié)出發(fā)通過熱傳導(dǎo)傳至半導(dǎo)體外殼。熱量在外殼處以三種方式繼續(xù)向外傳 播。以輻射方式傳向空氣以對流方式傳向空氣以傳導(dǎo)方式傳向附加散熱器或通過管腳（或引線）傳向 PCB板 熱量在散熱器或PCB板處以輻射和對流方式傳向空氣傳入空氣的熱量在機箱內(nèi)以自然或強迫對流方式傳出機箱外，完成散熱的歷程。并在一定條件下達(dá)到熱平衡。對于集成電路、大規(guī)模集成電路、微波半導(dǎo)體器件、混合半導(dǎo)體 器件等，是多PN結(jié)元器件

23、，熱量從PN結(jié)發(fā)出后互相作用再傳向外 殼或基板（或襯底）。5.2散熱器的選型參數(shù)的確定元器件安裝散熱器后，主要散熱路徑是將熱量由殼體傳導(dǎo)給散熱 器，由散熱器通過對流的方式與冷卻空氣換熱。 在散熱器選型設(shè)計時， 可以先忽略通過與PCB板的接觸傳導(dǎo)的熱量，這本身將給設(shè)計留有 一個裕度。只要接觸良好，一般接觸熱阻較小。接觸面積、接觸壓力、接觸 介質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)越大，接觸介質(zhì)厚度越薄，接觸熱阻越小。一般可在接 觸面涂上導(dǎo)熱硅脂，或墊一層鋁箔，或使用導(dǎo)熱絕緣雙面膠降低接觸 熱阻。對于一般的24X24左右的芯片，表面涂有均勻的薄層導(dǎo)熱硅 膠，接觸熱阻可以取05C /W。5.3散熱器選用和安裝的原則散熱器與元器

24、件接觸的安裝平面應(yīng)光滑平整， 以使與元器件有良 好的緊密接觸。必要時在結(jié)合面間可加導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱脂、導(dǎo)熱墊等， 以消除間隙對傳熱的不良影響。一般應(yīng)盡量選用公司已有編碼的散熱器， 以及生產(chǎn)廠家的現(xiàn)有標(biāo) 準(zhǔn)型材制造。若重新設(shè)計，其結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟性要好。散熱器配置應(yīng)便于機柜內(nèi)換熱空氣的流通。 減緩對空氣的過大阻 礙，使機柜內(nèi)換熱空氣的流通比較均勻。 但重點散熱元器件處應(yīng)有較 大的流速。靠自然對流換熱時，散熱肋片長度方向取垂直于地面方向。 靠強迫空氣散熱時，應(yīng)取與氣流方向相同的方向。在空氣流通方向上，不宜縱向近距離排列多個散熱器，由于上游 的散熱器將氣流分開，下游的散熱器表面風(fēng)速將很低。應(yīng)交錯排列， 或?qū)⑸岢崞g隔錯位。散熱器與同一塊電路板上的其它元器件應(yīng)有適宜的距離，通過熱輻射計算，以不使其有不適宜的增溫為宜。6產(chǎn)品熱設(shè)計步驟必須在產(chǎn)品開發(fā)階段即介入熱設(shè)計工作。在制定產(chǎn)品系統(tǒng)硬件規(guī)格需求與總體方案時期，熱設(shè)計人員了解 產(chǎn)品的定位、主要配置與大體功耗，與項目組共同制定產(chǎn)品熱設(shè)計要 求與任務(wù)。同時收集國內(nèi)外同類產(chǎn)品的相關(guān)資料， 了解競爭對手的設(shè) 計情況。系統(tǒng)集成方案討論時，參與制定系統(tǒng)的