《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 電源技術 > 設計應用 > 手機與卡類終端的PCB熱設計方法實例說明
手機與卡類終端的PCB熱設計方法實例說明
摘要: PCB布局遵循的常規方法很多,如:熱點分散;將發熱最大的器件布置在散熱最佳位置;高熱耗散器件在與基板連接時應盡能減少它們之間的熱阻;PCB的每一層要大量鋪銅且多打通孔等。而在進行PCB布局前,對PCB的熱設計至關重要。
Abstract:
Key words :

PCB布局遵循的常規方法很多,如:熱點分散;將發熱最大的器件布置在散熱最佳位置;高熱耗散器件在與基板連接時應盡能減少它們之間的熱阻;PCB的每一層要大量鋪銅且多打通孔等。而在進行PCB布局前,對PCB的熱設計至關重要。

市場上卡類終端的功耗現狀和面臨的挑戰

隨著LTE無線網絡的部署,下行的數據速率已經達到并超過了1Gbps,要處理這么高的數據速率,數據終端必需要很高的數據處理能力,同時必然帶來功耗的增加。而我們正在研發的幾款產品均出現了熱的問題,有幾款樣機在大速率數據傳輸時甚至在幾分鐘內就出現系統崩潰的現象,而這些問題的根源就是發熱,熱設計已經成為了卡類終端的一個挑戰。蘋果公司iPAD產品的一個實例,大量用戶反饋其產品在較高環境下出現問題,這從側面反映了熱設計對于終端產品的重要性。功耗熱已經成為了工程師在產品設計的初期需要認真考慮的一個關鍵問題。

終端平臺的熱源器件主要有基帶芯片、射頻芯片、功放、電源管理芯片等,這些器件的功耗有的可以從廠商給的datasheet中查到,有的查不到,對于從datasheet中查不到功耗數據的熱源器件,需要根據經驗或同類項目的測試數據進行估算,還可以直接向平臺提供商索取相關數據。表1為某項目主要熱功耗器件的功耗評估結果。



從表1的數據中我們可以看到一款數據卡的功耗已經接近了4W,要想在U盤大小的結構件內耗散這么大的熱量,PCB的熱設計可以說已經成了產品能否可靠工作的一個至關重要的設計考量。

卡類終端產品的一種熱布局算法

自然對流冷卻的熱流密度經驗值是0.8mW/mm2,即當每平方毫米的面積上分布的功率是0.8mW時,可以產生很好的自然對流冷卻效果。熱源器件的熱距離的計算是基于此經驗值進行的。計算方法如下:

設某芯片的長是L(mm),寬是W(mm),該器件的功耗是Pd(mW)。

要達到自然對流冷卻效果,該器件應占用的PCB面積是:



限定器件長邊和寬邊的熱距離相等,均為x(mm),則把熱距離考慮在內該器件占用的PCB面積是:

以上計算僅考慮了PCB單面散熱,實際PCB雙面都可以散熱,如果熱源器件背面沒擺放其它器件,那么背面的銅皮也可以起到散熱作用,此時的熱距離將是上面計算所得數據的一半,下面計算熱源器件所占的PCB面積。



在PCB布局中,上面的計算數據往往是不可行的,因為PCB的面積有限,如果按上面的數據進行布局的話,PCB的面積就不夠用了,所以需要對上面的數據按一定比例壓縮,可以把上面的熱距離除2作為壓縮后的熱距離,由此計算壓縮熱距離后熱源器件所占的PCB面積如下:

熱源器件背面有器件,壓縮后所占PCB面積:S1=

熱源器件背面無器件,壓縮后所占PCB面積:S2= 。表2計算了本項目熱源器件的布局熱距離及布局面積。


器件的熱工作可靠性分析

任何一個熱源器件能承受的最高結溫是有限的,這個最高結溫在廠家給出的datasheet內都能查到,如果熱源器件實際工作的結溫高出了能承受的最高結溫,那么熱源器件的工作將會進入不可靠狀態,對于這種情況,在PCB布局時就要考慮把這類器件遠離其它發熱器件,周圍大面積鋪銅,所在位置正下方的內層和底層也大面積鋪銅,以此來解決這類器件結溫過高的問題,所以計算熱源器件實際工作的結溫在PCB的熱設計中也是非常重要的。另外還需計算熱源器件相對于環境的溫升,知道了熱源器件相對于環境的溫升,就知道了哪個熱源器件溫度最高,這樣在熱布局過程就會做到心中有數。

終端產品熱設計算法和可靠性在項目中的應用





熱源器件的功耗分析、熱源器件的熱距離布局面積計算以及熱源器件的環境溫度分析都完成后就可以開始PCB的布局了,PCB的布局需要遵循最基本的熱設計原則,如:熱點分散;將最高功耗和發熱最大的器件布置在散熱最佳位置;不要將發熱較高的器件放置在印制板的角落和四周邊緣;高熱耗散器件在與基板連接時應盡能減少它們之間的熱阻等,另外還要按照上面計算的壓縮熱間距布放熱源器件,在熱源器件的壓縮熱間距內盡量少布器件,更不能布放發熱器件,熱源器件的背面也要盡量少布器件,更不能布放發熱器件。圖1為本項目的最終PCB版圖,圖2為其溫度測量圖。由圖可見,本設計方法是實用的。

PCB布局遵循的常規方法很多,如:熱點分散;將發熱最大的器件布置在散熱最佳位置;高熱耗散器件在與基板連接時應盡能減少它們之間的熱阻;PCB的每一層要大量鋪銅且多打通孔等。而在進行PCB布局前,對PCB的熱設計至關重要。

市場上卡類終端的功耗現狀和面臨的挑戰

隨著LTE無線網絡的部署,下行的數據速率已經達到并超過了1Gbps,要處理這么高的數據速率,數據終端必需要很高的數據處理能力,同時必然帶來功耗的增加。而我們正在研發的幾款產品均出現了熱的問題,有幾款樣機在大速率數據傳輸時甚至在幾分鐘內就出現系統崩潰的現象,而這些問題的根源就是發熱,熱設計已經成為了卡類終端的一個挑戰。蘋果公司iPAD產品的一個實例,大量用戶反饋其產品在較高環境下出現問題,這從側面反映了熱設計對于終端產品的重要性。功耗熱已經成為了工程師在產品設計的初期需要認真考慮的一個關鍵問題。

終端平臺的熱源器件主要有基帶芯片、射頻芯片、功放、電源管理芯片等,這些器件的功耗有的可以從廠商給的datasheet中查到,有的查不到,對于從datasheet中查不到功耗數據的熱源器件,需要根據經驗或同類項目的測試數據進行估算,還可以直接向平臺提供商索取相關數據。表1為某項目主要熱功耗器件的功耗評估結果。



從表1的數據中我們可以看到一款數據卡的功耗已經接近了4W,要想在U盤大小的結構件內耗散這么大的熱量,PCB的熱設計可以說已經成了產品能否可靠工作的一個至關重要的設計考量。

卡類終端產品的一種熱布局算法

自然對流冷卻的熱流密度經驗值是0.8mW/mm2,即當每平方毫米的面積上分布的功率是0.8mW時,可以產生很好的自然對流冷卻效果。熱源器件的熱距離的計算是基于此經驗值進行的。計算方法如下:

設某芯片的長是L(mm),寬是W(mm),該器件的功耗是Pd(mW)。

要達到自然對流冷卻效果,該器件應占用的PCB面積是:



限定器件長邊和寬邊的熱距離相等,均為x(mm),則把熱距離考慮在內該器件占用的PCB面積是:

以上計算僅考慮了PCB單面散熱,實際PCB雙面都可以散熱,如果熱源器件背面沒擺放其它器件,那么背面的銅皮也可以起到散熱作用,此時的熱距離將是上面計算所得數據的一半,下面計算熱源器件所占的PCB面積。



在PCB布局中,上面的計算數據往往是不可行的,因為PCB的面積有限,如果按上面的數據進行布局的話,PCB的面積就不夠用了,所以需要對上面的數據按一定比例壓縮,可以把上面的熱距離除2作為壓縮后的熱距離,由此計算壓縮熱距離后熱源器件所占的PCB面積如下:

熱源器件背面有器件,壓縮后所占PCB面積:S1=

熱源器件背面無器件,壓縮后所占PCB面積:S2= 。表2計算了本項目熱源器件的布局熱距離及布局面積。


器件的熱工作可靠性分析

任何一個熱源器件能承受的最高結溫是有限的,這個最高結溫在廠家給出的datasheet內都能查到,如果熱源器件實際工作的結溫高出了能承受的最高結溫,那么熱源器件的工作將會進入不可靠狀態,對于這種情況,在PCB布局時就要考慮把這類器件遠離其它發熱器件,周圍大面積鋪銅,所在位置正下方的內層和底層也大面積鋪銅,以此來解決這類器件結溫過高的問題,所以計算熱源器件實際工作的結溫在PCB的熱設計中也是非常重要的。另外還需計算熱源器件相對于環境的溫升,知道了熱源器件相對于環境的溫升,就知道了哪個熱源器件溫度最高,這樣在熱布局過程就會做到心中有數。

終端產品熱設計算法和可靠性在項目中的應用





熱源器件的功耗分析、熱源器件的熱距離布局面積計算以及熱源器件的環境溫度分析都完成后就可以開始PCB的布局了,PCB的布局需要遵循最基本的熱設計原則,如:熱點分散;將最高功耗和發熱最大的器件布置在散熱最佳位置;不要將發熱較高的器件放置在印制板的角落和四周邊緣;高熱耗散器件在與基板連接時應盡能減少它們之間的熱阻等,另外還要按照上面計算的壓縮熱間距布放熱源器件,在熱源器件的壓縮熱間距內盡量少布器件,更不能布放發熱器件,熱源器件的背面也要盡量少布器件,更不能布放發熱器件。圖1為本項目的最終PCB版圖,圖2為其溫度測量圖。由圖可見,本設計方法是實用的。

此內容為AET網站原創,未經授權禁止轉載。
亚洲一区二区欧美_亚洲丝袜一区_99re亚洲国产精品_日韩亚洲一区二区
国产精品久久久| 亚洲国产欧美久久| 久久综合久久久久88| 先锋影音网一区二区| 亚洲高清网站| 亚洲第一网站免费视频| 久久都是精品| 欧美一区二区大片| 午夜久久一区| 亚洲欧美美女| 亚洲欧美色婷婷| 午夜在线电影亚洲一区| 亚洲欧美日韩系列| 午夜在线精品| 欧美在线国产精品| 久久国产精品久久精品国产| 欧美一区三区三区高中清蜜桃| 亚洲欧美日韩综合aⅴ视频| 亚洲欧美精品伊人久久| 亚洲欧美制服另类日韩| 香蕉av福利精品导航| 欧美一级淫片播放口| 久久国产日本精品| 欧美一区=区| 久久精品三级| 亚洲乱码精品一二三四区日韩在线 | 亚洲高清资源综合久久精品| 亚洲国产高清一区二区三区| 亚洲国内自拍| 一本到高清视频免费精品| 亚洲一区二区三区免费观看 | 国产日韩精品入口| 亚洲少妇一区| 欧美色图首页| 欧美一区二区三区免费视| 欧美一区二区视频网站| 欧美日韩亚洲一区二区三区四区| 亚洲欧美国产精品专区久久| 国产一区二区三区在线免费观看| 亚洲另类自拍| 亚洲综合色在线| 亚洲国产精品一区二区www| 91久久国产综合久久蜜月精品| 亚洲精品四区| 亚洲制服少妇| 久久看片网站| 欧美日韩免费| 国产精品日韩欧美一区二区三区| 狠狠色狠狠色综合日日91app| 亚洲精美视频| 一本色道**综合亚洲精品蜜桃冫| 亚洲一二三四区| 亚洲激情视频| 午夜欧美理论片| 欧美成年人在线观看| 国产精品va在线播放| 国产精品一区二区三区四区五区| 樱桃国产成人精品视频| 亚洲色图自拍| 久久精品国产一区二区三| 亚洲视频每日更新| 另类专区欧美制服同性| 国产精品jizz在线观看美国 | 国内精品嫩模av私拍在线观看| 亚洲国产经典视频| 亚洲一区二区视频在线观看| 亚洲国产精品成人一区二区| 亚洲少妇在线| 麻豆成人91精品二区三区| 欧美四级伦理在线| 在线精品一区| 午夜老司机精品| 亚洲免费电影在线观看| 亚洲国产日日夜夜| 久久丁香综合五月国产三级网站| 午夜精品在线| 亚洲高清不卡在线| 国产精品国产馆在线真实露脸 | 国产一区二区精品久久99| 欧美在线视屏| 久久久国产亚洲精品| 一本久道久久综合中文字幕| 亚洲精品乱码久久久久久蜜桃麻豆 | 亚洲国产天堂网精品网站| 亚洲一区亚洲| 欧美黑人在线播放| 红桃视频一区| 亚洲尤物影院| 国产精品99久久久久久久久久久久 | 欧美在线视频a| 欧美日韩精品一区二区三区四区| 国产视频在线观看一区二区三区| av成人激情| 亚洲免费成人av电影| 久久婷婷久久| 国产欧美亚洲视频| 中文精品99久久国产香蕉| 亚洲国产成人高清精品| 午夜伦欧美伦电影理论片| 欧美日韩亚洲国产精品| 亚洲激情二区| 最新成人在线| 另类天堂av| 尤物九九久久国产精品的分类| 午夜亚洲一区| 先锋影院在线亚洲| 国产精品久久久久9999高清| 亚洲精品视频在线播放| 亚洲大胆人体在线| 久久久久久久一区二区三区| 国产伦精品一区二区三| 亚洲精品国久久99热| 好吊日精品视频| 国产一区二区三区的电影| 91久久极品少妇xxxxⅹ软件| 国产精品久久久久9999| 国产精品日日做人人爱| 国产欧美日韩综合一区在线播放 | 久久精品国产v日韩v亚洲 | 亚洲欧美日韩国产综合精品二区| 亚洲美女在线观看| 国产午夜精品福利 | 欧美综合第一页| 亚洲欧洲一区二区天堂久久| 久久亚洲二区| 狠狠色香婷婷久久亚洲精品 | 久久成人18免费网站| 久久av二区| 国产日韩在线一区二区三区| 午夜精品久久久久久久男人的天堂| 亚洲欧美日韩国产综合| 国产精品久久久一区麻豆最新章节 | 久久精品在线免费观看| 国产日韩欧美综合精品| 欧美在线视频一区二区| 欧美一区二区三区男人的天堂| 国产精品腿扒开做爽爽爽挤奶网站| 一区二区三区四区五区视频| 亚洲午夜精品久久久久久app| 欧美丝袜一区二区| 亚洲午夜电影在线观看| 亚洲欧美在线aaa| 国产综合久久久久久鬼色| 欧美中文字幕视频| 久久伊人亚洲| 亚洲精品一区二区三区婷婷月| 亚洲视频在线免费观看| 国产精品人人做人人爽人人添| 亚洲欧美日韩爽爽影院| 久久夜色精品| 好吊一区二区三区| 亚洲日本在线观看| 亚洲无限乱码一二三四麻| 国产精品欧美久久| 欧美伊人久久久久久午夜久久久久| 久久久久久久网| 亚洲第一视频网站| 亚洲视频在线一区| 国产深夜精品福利| 亚洲激情专区| 亚洲砖区区免费| 亚洲人成7777| 久久久久久久一区二区| 国产精品区二区三区日本| 亚洲一二三区视频在线观看| 亚洲国产你懂的| 欧美亚洲三区| 国产精品你懂得| 亚洲第一在线| 久久尤物电影视频在线观看| 欧美成人精品在线| 亚洲无人区一区| 亚洲欧美日韩国产中文在线| 亚洲福利视频网站| 噜噜噜在线观看免费视频日韩| 亚洲欧美日韩在线播放| 欧美日韩在线一区二区| 亚洲精品日本| 久久精品99久久香蕉国产色戒| 理论片一区二区在线| 在线电影一区| 亚洲第一福利视频| 欧美四级在线观看| av成人毛片| 亚洲第一精品影视| 男人的天堂亚洲在线| 一本高清dvd不卡在线观看| 久久精品国亚洲| 美腿丝袜亚洲色图| 99国内精品久久| 久久精品国产清自在天天线| 最新亚洲电影| 久久精品二区| 日韩一区二区精品葵司在线| 久久久精品日韩| 国产精品99久久久久久久vr| 久久另类ts人妖一区二区| 日韩午夜电影av| 久久最新视频| 亚洲男人的天堂在线|