《印製電路板PCB熱設計》是2021年電子工業出版社出版的圖書，作者是黃智偉,黃國玉,李月華。
基本介紹
- 中文名：印製電路板PCB熱設計
- 作者：黃智偉,黃國玉,李月華
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2021年
- 頁數：236 頁
- 定價：69 元
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝-膠訂
- ISBN：9787121407444
內容簡介,作者簡介,目 錄,
內容簡介
全書共分6章，著重介紹了PCB熱設計基礎、元器件封裝的熱特性與PCB熱設計、高導熱PCB的熱特性、PCB散熱通孔（過孔）設計、PCB熱設計示例，以及PCB用散熱器。本書內容豐富，敘述詳盡清晰，圖文並茂，通過大量的設計示例說明PCB熱設計中的一些技巧與方法及應該注意的問題，實用性強。
作者簡介
黃智偉（1952.08—），曾擔任衡陽市電子研究所所長、南華大學教授、衡陽市專家委員會委員，獲評南華大學師德標兵，主持和參與完成“計算機無線數據通訊網卡”等科研課題20多項，申請專利8項，擁有軟體著作權2項，發表論文120多篇，出版圖書多部。
目 錄
第1章 PCB熱設計基礎 1
1.1 熱傳遞的三種方式 1
1.1.1 導熱 1
1.1.2 熱輻射 3
1.1.3 對流 4
1.2 熱設計的術語和定義 5
1.3 熱設計的基本要求與原則 7
1.3.1 熱設計的基本要求 7
1.3.2 熱設計的基本原則 8
1.3.3 冷卻方式的選擇 8
1.4 熱設計仿真工具 10
1.4.1 PCB的熱性能分析 10
1.4.2 熱仿真軟體FloTHERM 11
1.4.3 散熱仿真最佳化分析軟體ANSYS Icepak 12
1.4.4 ADI功耗與管芯溫度計算器 14
第2章 元器件封裝的熱特性與PCB熱設計 15
2.1 與元器件封裝熱特性有關的一些參數 15
2.1.1 熱阻 15
2.1.2 溫度 19
2.1.3 功耗 21
2.1.4 工作結溫與可靠性 24
2.2 功率SMD封裝的熱特性與PCB熱設計 27
2.2.1 功率SMD的結構形式 27
2.2.2 P-DSO-8-1封裝的熱特性與PCB設計 28
2.2.3 P-DSO-14-4封裝的熱特性與PCB設計 28
2.2.4 P-DSO-20-6（P-DSO-24-3，P-DSO-28-6）封裝的熱特性與PCB設計 29
2.2.5 P-DSO-20-10封裝的熱特性與PCB設計 30
2.2.6 P-DSO-36-10封裝的熱特性與PCB設計 31
2.2.7 P-TO252/263封裝的熱特性與PCB設計 32
2.2.8 SCT595封裝的熱特性與PCB設計 33
2.2.9 SOT223封裝的熱特性與PCB設計 34
2.3 裸露焊盤的熱特性與PCB熱設計 34
2.3.1 裸露焊盤簡介 34
2.3.2 裸露焊盤連線的基本要求 39
2.3.3 裸露焊盤散熱通孔的設計 41
2.3.4 裸露焊盤的PCB設計示例 43
2.4 LFPAK封裝結構與PCB熱設計 50
2.4.1 LFPAK封裝的結構形式 50
2.4.2 LFPAK封裝的熱特性 50
2.4.3 Power-SO8的PCB設計示例 52
2.5 TO-263封裝的熱特性與PCB熱設計 52
2.5.1 TO-263封裝的結構形式 52
2.5.2 TO-263封裝的熱特性 53
2.5.3 TO-263封裝的PCB熱設計 53
2.6 LLP封裝的熱特性與PCB熱設計 54
2.6.1 LLP封裝的結構形式 54
2.6.2 LLP封裝的PCB熱設計 55
2.6.3 散熱通孔對LLP熱阻θJA的影響 58
2.6.4 嵌入式銅散熱層對LLP熱阻θJA的影響 59
2.6.5 在4層和2層JEDEC板上的θJA 60
2.7 VQFN-48封裝的熱特性與PCB熱設計 61
2.7.1 VQFN-48封裝的熱特性 61
2.7.2 VQFN-48封裝的PCB熱設計 62
2.8 0.4mm PoP封裝的PCB熱設計 63
2.8.1 0.4mm PoP封裝的結構形式 63
2.8.2 PoP封裝的布線和層疊 64
2.8.3 Beagle板OMAP35x處理器部分PCB設計示例 65
第3章 高導熱PCB的熱特性 69
3.1 高導熱PCB基板材料簡介 69
3.1.1 陶瓷基板 69
3.1.2 金屬基板 70
3.1.3 有機樹脂基板 70
3.1.4 高輻射率基板 72
3.1.5 散熱基板的絕緣層材料 72
3.2 金屬基PCB的熱特性分析 73
3.2.1 不同尺寸銅基的熱特性 73
3.2.2 不同銅基形狀的熱特性 75
3.2.3 不同銅基間距的熱特性 75
3.3 金屬基PCB的結構類型和介質材料 76
3.3.1 金屬基PCB的結構類型 76
3.3.2 金屬基PCB的導熱性黏結介質材料 77
3.3.3 金屬基PCB用填料 80
3.3.4 金屬基PCB生產中存在的問題及改進措施 80
3.4 覆銅板用厚銅箔的規格和性能 81
3.4.1 厚銅箔的主要規格 81
3.4.2 厚銅箔的主要性能要求 83
3.5 不同疊層結構PCB的熱特性比較 85
3.5.1 PCB結構形式 85
3.5.2 熱阻模型和軟體建模 86
3.5.3 不同層疊結構PCB的熱特性分析 88
3.6 導熱層厚度對PCB熱特性的影響 91
3.6.1 建立有限元分析模型 91
3.6.2 有限元仿真PCB溫度場分析 92
3.7 金屬基微波板製作的關鍵技術 93
3.7.1 板厚 93
3.7.2 孔金屬化 93
3.7.3 阻抗控制 94
3.7.4 終表面鍍覆 94
3.8 高頻混壓多層板的熱特性 94
3.8.1 高頻混壓多層板散熱性能的局限與改善 94
3.8.2 局部混壓埋銅PCB 96
3.9 高密度互聯（HDI）PCB的熱特性 99
3.9.1 HDI PCB的結構形式和設計要求 99
3.9.2 影響HDI板耐熱性的主要因素 102
3.9.3 改善HDI板設計以提高其耐熱性 104
第4章 PCB散熱通孔（過孔）設計 108
4.1 過孔模型 108
4.1.1 過孔類型 108
4.1.2 過孔電容 108
4.1.3 過孔電感 109
4.1.4 過孔的電流模型 109
4.1.5 典型過孔的R、L、C參數 110
4.1.6 過孔焊盤與孔徑的尺寸 110
4.1.7 過孔與SMT焊盤圖形的關係 112
4.2 PCB散熱通孔的熱特性 114
4.2.1 不同覆銅量PCB的熱阻 114
4.2.2 散熱通孔的熱阻 115
4.2.3 未開孔區域的PCB熱阻 118
4.2.4 整個PCB的熱阻 119
4.2.5 散熱通孔的最佳化 119
4.3 BGA封裝的散熱通孔設計 120
4.3.1 BGA表面焊盤的布局和尺寸 121
4.3.2 BGA過孔焊盤的布局和尺寸 123
4.3.3 BGA信號線間隙和走線寬度 125
4.3.4 BGA的PCB層數 126
4.3.5 ?BGA封裝的布線方式和過孔 126
4.3.6 Xilinx公司推薦的焊盤過孔設計規則 127
4.4 密集散熱通孔的熱特性 129
4.4.1 不同板材密集散熱通孔的耐熱性能 129
4.4.2 影響PCB密集散熱通孔區分層的主要因素及最佳化 130
4.4.3 BGA密集散熱通孔耐熱性能影響因素分析 135
第5章 PCB熱設計示例 137
5.1 PCB熱設計的基本原則 137
5.1.1 PCB基材的選擇 137
5.1.2 元器件的布局 139
5.1.3 PCB的布線 141
5.2 PCB布局熱設計示例 143
5.2.1 均勻分布熱源的穩態傳導PCB的熱設計 143
5.2.2 鋁質散熱芯PCB的熱設計 145
5.2.3 多晶片雙面PCB的熱應力分析 146
5.2.4 板級電路熱分析及布局最佳化設計 149
5.2.5 PCB之間的合理間距設計 153
5.2.6 有限密閉空間內大功率電路板的熱設計 155
5.3 電源PCB熱設計示例 159
5.3.1 電源模組的PCB熱設計 159
5.3.2 降壓調節器的PCB熱設計 162
5.4 LED PCB熱設計示例 164
5.4.1 不同散熱焊盤LED的安裝形式 164
5.4.2 PCB的熱阻 165
5.4.3 PCB散熱焊盤的設計 168
5.4.4 LED安裝間距對熱串擾的影響 171
5.4.5 銅導線尺寸對散熱的影響 172
5.4.6 散熱通孔對熱阻的影響 172
5.4.7 FR-4板厚度和導線尺寸對熱阻的影響 175
5.4.8 PCB導線對熱阻的影響 176
5.4.9 MCPCB介質熱導率對熱阻的影響 179
5.4.10 Cree公司推薦的FR-4 PCB布局 180
第6章 PCB用散熱器 185
6.1 散熱器的選用原則 185
6.1.1 散熱器的種類 185
6.1.2 散熱器的一些標準 187
6.1.3 散熱器選用的基本原則 188
6.2 散熱器的熱特性分析 189
6.2.1 散熱器熱阻模型的建立 189
6.2.2 不同表面積散熱器的熱特性 192
6.2.3 輻射對真空中元器件散熱的影響 193
6.3 熱界面材料的熱特性 195
6.3.1 熱界面材料的選擇 195
6.3.2 熱界面材料溫升與壓強的關係 197
6.3.3 真空環境下的界面熱阻 197
6.3.4 不同熱界面材料對接觸熱阻的影響 199
6.4 FPGA器件的散熱管理 200
6.4.1 帶散熱器的器件熱電路模型 200
6.4.2 確定是否需要使用散熱器 202
6.4.3 散熱器的安裝方法 204
6.5 TCFCBGA器件的散熱處理 207
6.5.1 TCFCBGA的封裝形式 207
6.5.2 TCFCBGA封裝的散熱 207
6.5.3 小熱源器件的散熱器選擇 209
6.5.4 返修或拆除散熱器 209
6.6 數位訊號處理器散熱處理 210
6.6.1 熱分析模型 210
6.6.2 散熱器的選擇 211
6.7 高頻開關電源的散熱處理 213
參考文獻 217
