发热一直是影响PCB性能的一个因素，设计人员习惯于在其PCB中加入散热器，但当今高功率密度设计的需求经常压倒传统的PCB热管理实践。众所周知，设计人员正在从印刷电路板中榨取更多的性能。功率密度正在上升，随之而来的是可能对导体和电介质造成严重破坏的高温。升高的温度-无论是来自I2R损耗还是环境因素-都会影响热阻抗和电阻抗，从而导致不稳定的系统性能，如果不是彻底失败的话。导体和电介质之间的热膨胀率差异（衡量材料加热时膨胀和冷却时收缩的趋势）会产生机械应力，从而导致开裂和连接故障，尤其是在电路板受到循环加热和冷却的情况下。如果温度足够高，电介质可能会完全失去其结构完整性，在一连串的麻烦中撞倒第一张多米诺骨牌。

在本文中，我们将讨论在高温PCB制造和PCB组装中使用的一些设计方法和技术，以帮助设计人员应对高温应用。

PCB散热技术和设计注意事项

热量通过一种或多种机制消散-辐射、对流、传导-设计团队在决定如何管理系统和组件温度时必须牢记这三者。

辐射

辐射是以电磁波的形式****能量。我们倾向于认为它只是发光的东西，但事实是任何温度高于绝对零的物体都会辐射热能。虽然通常辐射热对电路板性能的影响最小，但有时它可能是压垮骆驼的最后一根稻草。为了有效地去除热量，电磁波应该有一条远离源头的相对清晰的路径。反射表面阻碍了光子的外流，导致大量光子返回到它们的源头。如果不幸的机会，反射面共同形成抛物面镜效应，它们可以将许多来源的辐射能量集中起来，并将其集中在系统的一个不吉利的部分上，从而造成真正的麻烦。

对流

对流是将热量传递给流体——空气、水等。有些对流是“自然的”：流体从热源吸收热量，密度变小，从热源上升到散热器，冷却，变得更稠密，再回到热源，然后重复这个过程。（回忆小学的“雨循环”）其他对流是由风扇或泵“强制”进行的。影响对流的关键因素是源和冷却剂之间的温差、源传递热量的难易程度、冷却剂吸收热量的难易程度、冷却剂的流速以及热量传递的表面积。液体比气体更容易吸收热量。

传导

传导是通过热源和散热器之间的直接接触来传递热量。在许多方面它类似于电流：源和汇之间的温差类似于电压，每单位时间传递的热量类似于安培数，热量流经热导体的难易程度类似于电电导。事实上，构成良好电导体的因素往往也会产生良好的热导体，因为两者都代表分子或原子运动的形式。例如，铜和铝都是极好的热导体和电导体。大导体横截面提高了热和电子的传导性。与电路一样，长而曲折的流动路径会严重降低导体的效率。

通常，从电路板上去除热量的主要机制是将热量传导到合适的散热器，在那里对流将热量传递到环境中。一些热量直接从源头散发和辐射，但通常大部分热量通过称为“热通孔”或“热通孔”的专门设计的通道被吸走。PCB散热器相对较大、高辐射，表面（通常是波纹状或翅片以进一步增加表面积）与导电（例如，铜或铝）背衬粘合，这是一个高度劳动密集型的过程。PCB散热器也可以连接到设备的机箱以利用其表面积。通常使用风扇来提供冷却空气流，在极端情况下，冷却空气本身可以在气液换热器中冷却。

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