雖然 PCB 的概念在其設計中具有某些長期保持不變的基本原理，但影響 PCB 的技術在過去幾十年中發生了迅速變化。保持不變的一個問題是 PCB 溫度問題。

PCB 的物理形狀由走線、孔、層、通孔和阻焊層組成 。這些事情中的每一個都會受到 PCB 溫度的影響。

如果 PCB 溫度線性上升，就會出現問題的滾雪球效應。如果未選中，這將對PCB 的性能產生負面影響 。

本文將概述高溫板的設計以及如何對溫度進行微管理。

一、PCB溫度高的原因

微觀管理任何事物的第一步是檢測所需微觀管理的來源。PCB溫度也不例外，由于PCB是利用熱量來工作的，首先要確定PCB溫度高的原因。

高 PCB 溫度會導致性能問題。當整個 PCB 上的電流過大時，溫度會升高。

這種異常有三個明顯的跡象。

元件耗散

這是 PCB 中溫度上升過高的第一個跡象。這里要記住的一件事是，組件產生的熱量與流經該組件的負載電流成正比。

在這種特殊情況下，當 PCB 的一個組件沒有產生通常產生的那種功率時，就會發生組件耗散。它會導致其他組件產生比平時更多的功率，以試圖平衡耗散組件。

例如，如果流經電阻器的電流不一致，電容器和其他主要電路板組件將攜帶比平時更大的電荷來進行補償。

通孔 

為組件供電的最常見的東西之一是散熱器。散熱器組件也稱為通孔組件。

這些組件通過散發空氣中的熱量來產生熱量。散熱器使這成為可能，您可以在此處微觀管理 PCB 溫度的一種方法是查看散熱器是否正確焊接。

如果 PCB 上的另一個組件干擾通孔或散熱器，這將導致其他組件超時工作以產生不必要的熱量。

貼片元件

SMD 代表“表面貼裝設備”。它就像通孔組件一樣連接到 PCB，并允許電流在通孔和散熱器組件之間更順暢地流動。

就保持 PCB 溫度而言，人們可能遇到的最常見問題之一與 PCB 上通孔元件相對于 SMD 元件的位置有關。 

如果它們距離太遠，電力往返這些組件可能需要很長時間。這可能導致組件保持冷卻時間過長，從而導致其他組件過熱。如果它們彼此靠得太近，溫度會異常高。

許多此類信息來自潤澤五洲PCB，該組織專門探索微觀管理 PCB 溫度的新方法。
 

2. PCB 溫度傳遞通道

關于溫度的一個共同點是它們永遠不會是靜態的。溫度通常永遠不會保持不變。它意識到這一點，以及PCB溫度傳輸的多個通道。

溫度會以多種方式受到影響，您可以對 PCB 中的一般溫度以及 PCB 組件進行微觀管理的方法之一是不僅要了解這些通道，還要了解 PCB 的哪些組件使用哪個通道。

輻射

當人們提到電磁波形式的熱能時，他們指的是輻射。輻射熱量通常是被動產生的，這意味著您不能通過輻射直接降低或升高溫度。

輻射熱對 PCB 溫度的影響幾乎可以忽略不計。

同時，它也是你最應該擔心的渠道。這是因為 PCB 溫度也受熱能的影響。

說到溫度，沒有什么是真正可以忽略的。想一想如果飛機只偏離航線 1 度會發生什么。如果發生這種情況，無論距離有多短，它都會降落在與計劃不同的位置。

PCB 溫度的運行方式相同。如果 PCB 需要在 30 攝氏度的溫度下才能最佳運行，但長時間保持在 32 攝氏度，結果將不會令人滿意。

雖然無法直接對散熱進行微觀管理，但可以間接對散熱進行微觀管理。在構建和制造 PCB 時處于溫度一致的環境中是實現此目的的一種方法。

對流

當熱量傳遞給流體或空氣時，就會發生對流。與輻射不同，對流是完全直接的，對整個 PCB 溫度有非常強烈的影響。

對流最流行的例子是烹飪食物時。畢竟，幾乎所有的烤箱都是對流烤箱。來自烤箱的熱量被傳遞到空氣中，這就是它加熱東西的原因。

“烹飪”也發生在 PCB 材料方面，就像在廚房準備食物時了解溫度很重要一樣，在加熱 PCB材料時了解溫度也很重要。

傳導

溫度傳遞通道最直接的形式是傳導。在傳導中，熱量在熱源和散熱器之間傳遞。

最有力的例子是當閃電擊中金屬或液體時。在這些示例中，熱源是閃電，而散熱器是流體材料或金屬材料。

它知道您的 PCB 的哪些組件用作熱源以及 PCB 的哪些組件用作散熱器，這是確定何時確定哪些組件可以承受什么樣的電流是一個好主意的好方法。
 

3. PCB 溫度耐受性

PCB 制造商也面臨 PCB 中元件過熱的問題，因為他們根本沒有花時間了解材料可以承受什么樣的溫度。

知道這一點并列出清單是每個制造商都應該做的事情。手頭有一份清單，顯示每種材料的熱度非常有用，而且在許多情況下是必要的。

例如，PCB 的面板包含一種稱為 FR-4 的材料，可以承受高達 90 至 110 攝氏度的溫度。因此，在準備帶有 FR-4 材料的 PCB 時，您應該注意可能超過 110 攝氏度的任何涉及該材料的電流。 

了解您計劃制造的 PCB 面板的溫度類型是對 PCB 溫度進行微觀管理的最重要方面之一，但也是最容易被忽視的方面之一。
 

4. 如何測量 PCB 溫度

了解您的 PCB面板材料可以承受什么樣的溫度非常重要。了解 PCB 組件之間的熱量如何傳遞也非常重要。

了解這些內容將幫助您對整體 PCB溫度進行微觀管理。另一件值得了解的事情是如何測量 PCB溫度。

在這種情況下，測量并不意味著檢查顯示的環境溫度。

相反，它指的是測量溫度如何升高和降低。了解這些過程是測量整體 PCB 溫度的最準確方法之一。

在以這種方式測量 PCB溫度之前，您需要確定一些事項。這些是主要的熱源和溫度傳感器。它是大部分熱量的產生方式以及大部分電流發生的地方。

接下來要做的是找到熱源的GND引腳。它通常連接到熱源的基板。

這樣做之后，您可以通過做這三件事來測量PCB溫度：

在溫度傳感器和熱源之間使用公共接地層。

您將所有溫度傳感器的 GND 引腳連接到熱源的接地層。

您將溫度傳感器和熱源在 PCB 上保持合理靠近。

這樣做將使您能夠準確、一致地跟蹤 PCB 的全局溫度以及主要熱源。
 

5、PCB溫度過高導致的結果

知道如何準確、充分地測量 PCB 溫度是一回事。但是當 PCB 的組件和材料變得太熱時會發生什么？

過高的溫度會破壞層的完整性。

當某物變得異常熱或冷時會發生什么？它們分別膨脹和收縮。

PCB 也不例外。PCB 的各層對溫度很敏感。如果它們沒有進行微管理，過高的溫度會使任何 PCB 層的長度、寬度和厚度發生變形。

回到第 2 章中的對流示例，這類似于將食物在微波爐中放置時間過長，導致里面的食物爆炸。

如果PCB層過熱，也會發生類似的情況。

熱能會使大多數物質膨脹，從而改變它們。

物質在加熱過多時會膨脹，以某種方式改變它們的形狀。

電路材料也不例外。高溫可以并且將會改變這些電路材料中過渡線的形狀。當這種情況發生時，它會改變電路材料本身的尺寸。

它將導致電路材料的直接損耗、失真和頻移。

材料以不同的速度膨脹。

PCB 中的材料不僅會在高溫下膨脹，而且還會以不同的速度膨脹。

PCB的表面由介電層或導電金屬層組成。這些層以不同的速度擴展到不同的限制。這些差異不僅僅與電介質和導電性分開。沒有電介質或導電層是平等的。

PCB 制造商最常犯的錯誤之一就是混淆了這兩層。確保花時間了解您正在使用的圖層。

電路板焊接需要不同的溫度。 

對于任何希望生產、測試和制造 PCB 的人來說，焊接和錫焊是一項必備技能。

PCB 制造公司的任何人都需要知道焊接和焊接時的工作溫度，即使他們沒有直接參與任何材料的焊接和焊接。

6. 選擇正確的 PCB 材料

另一種微觀管理和正確設置 PCB 溫度的方法是為板選擇合適的材料。選擇錯誤的材料將使微觀管理這些溫度變得更加困難。

PCB板最常見的材料稱為FR-4。任何剛開始使用潤澤五洲PCB 的人。我們將為您提供一站式服務和高品質的產品。您可以向我們發送您需要制作的文件并立即獲得報價！我們還在等什么？我們有十年的PCB制造設備，冷卻風扇的目的是讓熱空氣流出設備，同時讓冷空氣進入。

較厚的板需要更多的功率才能達到高溫。

板厚是制造商在處理 PCB 溫度時面臨的較為混亂的問題之一。 

雖然較厚的板確實需要更多的能量才能達到更高的溫度，但板越寬，它的抵抗力就越小。它可以降低溫度。這種異常允許另一種控制 PCB 溫度的方法。

熱管集成注意事項

任何給定管道的主要用途是什么？它是組織任何給定物質的流動。

在微觀管理 PCB 溫度方面也是如此，因為 PCB 生產中涉及的液體會吸收熱量、蒸發，然后凝結回液體。

這種過程允許您繼續使用您需要使用的任何材料和組件，同時自動對所涉及的溫度進行微觀管理。
 

結論和總結

如果您對細節有敏銳的洞察力并且了解情況，那么了解有關 PCB 溫度的原因和解決方案就不難了。其他信息也可以在 潤澤五洲PCB 的文章檔案中找到。

在微觀管理 PCB 溫度方面有很多東西需要學習，而做到這一點的關鍵是要有耐心和一致。掌握管理 PCB 溫度的藝術需要時間，而此類指南旨在節省大量時間。

潤澤五洲PCB一直專注于正確的PCBA服務商。值得慶幸的是，一段時間以來，各種PCB制造領域都有。我們不僅致力于為其他 PCB 制造商提供信息，而且還為兩者提供最好的材料、組件和服務。