当线路板上有单颗或少数几颗元件发热量较大时,贴装散热片是最直接有效的散热方式,我在设计芯片、电源模块等线路板时经常用到。散热片的散热原理很简单:通过导热材料制成的散热片,增大发热元件的散热面积,让元件产生的热量快速传导到散热片上,再由散热片散发到空气中。
散热片的选择和安装有几个关键点:一是材质,常见的有铝合金和铜,铜的导热性更好,但成本和重量更高,铝合金性价比更高,适合大多数场景;二是尺寸,散热片的尺寸要根据元件的发热量和安装空间来定,尺寸越大散热效果越好,但也要避免占用过多空间;三是安装方式,通常采用贴片式安装或螺丝固定,贴片式散热片可直接通过回流焊与元件贴合,安装便捷。
比如在设计LED驱动线路板时,LED驱动芯片发热量较大,我们会在芯片表面贴装一块匹配尺寸的铝合金散热片。为了提升导热效果,还会在芯片和散热片之间涂抹一层导热硅胶,填充两者之间的缝隙,减少热阻。这种方法的优点是针对性强,能快速降低单颗高热元件的温度,但缺点是会占用一定的空间,不适合元件布局非常密集的线路板。
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