Ⅰ 半導體中的小散熱是什麼
一般來說,熱管中都會有一個吸液芯,同時裝有液體,其中一端受熱,液體會蒸發吸熱,接著在另一端冷凝放熱,在重力作用、毛細作用下,通過吸液芯迴流到熱段,實現導熱,而因為熱管中確實存在液體,所以要說熱管導熱是水冷散熱,也說得過去。至少,在這樣的作用下,熱管的等效導熱能力基本可以超過任何一種已知的金屬材料。 可以看到,雖然目前手機所採用的散熱方案並非絕對意義上的「水冷」,不過效果上,就目前來說,算是最佳解決方案了。
了解了目前手機的「水冷散熱」,相信很多朋友對手機的各類散熱方案會比較感興趣,下面就為大家按照智能手機發展的順序梳理一下。
石墨散熱
首先出現的關於散熱的關鍵詞,自然要數「石墨散熱」了,我們知道,石墨是一種良好的導熱材料,它是元素碳的一種同素異形體,碳穩定,所以在多種工業用途中碳元素構成的東西是普遍存在的。目前我們認識的石墨具有耐高溫、導電導熱性、潤滑性、化學穩定性、可塑性以及抗熱震性。僅在導熱性一條上,也是可以超過鋼、鐵、鉛等多種金屬材料的。
具體原理上,石墨散熱的散熱原理實際上是利用了石墨具有獨特的晶粒取向,它沿兩個方向均勻導熱,同時延展性又強,可以貼附在手機內部的電路板上面,既可以阻隔元器件之間的接觸,也起到一定的抗震作用。由於導熱性能高,它可以很快將處理器發出的熱量傳遞至大面積石墨膜的各個位置進行熱量擴散,從而間接起到了散熱作用。石墨散熱材料目前應用在其他各大品牌的手機/平板當中,儼然成為散熱的基礎配置了,應用還是非常廣泛的。
金屬背板散熱
早先塑料材質的智能手機受限於晶元和 PCB 的工藝,手機殼內部的空閑體積還比較大,只有石墨層的情況下也基本能夠滿足晶元散熱需求。而隨著機身變得更加輕薄以及金屬框架的加入,手機內的可供空氣流通的空間越來越小,散熱方式需要進一步改進才能滿足晶元在低溫環境中平穩運行。
所以,後來推出的一些手機在採用了金屬外殼的產品中使用了一種金屬背板散熱的技術,它在使用石墨散熱膜的基礎上,在金屬外殼的內部也設計了一層金屬導熱板,它可以將石墨導出的熱量直接通過這層金屬導熱板傳遞至金屬機身的各個角落,這樣一來密閉空間中的熱量便能迅速擴散並消失,握持時人也不會感受到太多的熱量存在。
導熱凝膠散熱
接著是導熱凝膠散熱,關於這種方式,大家應該也是比較熟悉的,其實和電腦的處理器和散熱器中間的那種硅脂層是一個原理,其作用是讓處理器散發的熱量能夠更快的傳遞到散熱器上從而散發出去。
同理,這樣的技術也可應用在手機處理器當中,此前一些手機的處理器上便採用了類似於硅脂的導熱凝膠散熱劑,這樣做比只貼有石墨散熱膜的效果更好,熱傳導會更加迅速。
冰巢散熱
然後就要說到冰巢散熱技術了,這項散熱技術在此前也算得上是一種黑科技了,只不過沒有鬧到很大的程度,它是一項散熱新技術。其散熱原理同樣借鑒了電腦中常用的導熱硅脂,填充發熱點與導熱結構之間的縫隙,以達到更快散熱的作用,和導熱凝膠散熱技術相似。只不過其採用的散熱材料不是導熱凝膠或硅脂,而是一種類液態金屬的相變材料。
相變材料指的是物理性質隨溫度變化而變化,吸收或釋放大量熱量的材料,這種類液態金屬的相變材料會在溫度升高時逐漸由固態轉變成液態,同時吸收大量的熱量。所以它除了傳導熱量之外,也吸收了一部分熱量。其實從效果來看,這種散熱方式也是不錯的,不過這種散熱方法相對上面三種,因為相變材料與金屬屏蔽蓋的結合並沒有那麼容易,所以成本要高出很多。
熱管散熱(水冷散熱)
最後就是熱管散熱技術了,也就是我們前面提到的「水冷散熱」技術,關於其原理,我們前面已經提到了,該技術其實並不是首次在手機中出現的,2013年5月,日本一家智能手機廠商就發布了世界上第一款採用熱管散熱技術的手機。其內部封裝了一條充滿純水的熱管,長約10厘米,熱管和處於主板平行位置的石墨散熱片充分結合,迅速將處理器產生的熱量傳導至聚碳酸酯外殼上,以實現散熱的目的。
Ⅱ 電器、電路版散熱,使用液體散熱方式,什麼樣的液體合適
變壓器油最合適。這種油本身就是為散熱選取製造的,散熱效果好,絕緣度很高,不會造成短路。
Ⅲ PCB電路板的散熱方法有哪些
來自靖邦科技的經驗:方法一
熱敏感器件放置在冷風區。
溫度檢測器件放置專在最熱的位置。屬
同一塊印製板上的器件應盡可能按其發熱量大小及散熱程度分區排列,發熱量小或耐熱性差的器件(如小信號晶體管、小規模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上流(入口處),發熱量大或耐熱性好的器件(如功率晶體管、大規模集成電路等)放在冷卻氣流最下游
方法二
高發熱器件加散熱器、導熱板當PCB中有少數器件發熱量較大時(少於3個)時,可在發熱器件上加散熱器或導熱管。當溫度還不能降下來時,可採用帶風扇的散。但由於元器件裝焊時高低一致性差,散熱效果並不好。通常在元器件面上加柔軟的熱相變導熱墊來改善散熱效果。
Ⅳ PCB設計中如何確保良好的散熱性
根據網上一下經驗來解答
一 、加散熱銅箔和採用大面積電源地銅箔。連接銅皮的面積越大,結溫越低。覆銅面積越大,結溫越低。
二、熱過孔。熱過孔能有效地降低器件結溫,提高單板厚度方向溫度的均勻性,為在 PCB 背面採取其他散熱方式提供了可能。通過模擬發現,與無熱過孔相比,該器件熱功耗為 2.5W 、間距 1mm 、中心設計 6x6 的熱過孔能使結溫降低 4.8°C 左右,而 PCB 的頂面與底面的溫差由原來的 21°C 降低到 5°C 。熱過孔陣列改為 4x4 後,器件的結溫與 6x6 相比升高了 2.2°C ,值得關注。
三、IC背面露銅,減小銅皮與空氣之間的熱阻。
四、PCB布局
1、熱敏感器件放置在冷風區。
2、溫度檢測器件放置在最熱的位置。
3、同一塊印製板上的器件應盡可能按其發熱量大小及散熱程度分區排列,發熱量小或耐熱性差的器件(如小信號晶體管、小規模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上流(入口處),發熱量大或耐熱性好的器件(如功率晶體管、大規模集成電路等)放在冷卻氣流最下游。
4、在水平方向上,大功率器件盡量靠近印製板邊沿布置,以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上,大功率器件盡量靠近印製板上方布置,以便減少這些器件工作時對其他器件溫度的影響。
5、設備內印製板的散熱主要依靠空氣流動,所以在設計時要研究空氣流動路徑,合理配置器件或印製電路板。空氣流動時總是趨向於阻力小的地方流動,所以在印製電路板上配置器件時,要避免在某個區域留有較大的空域。整機中多塊印製電路板的配置也應注意同樣的問題。
6、對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區域(如設備的底部),千萬不要將它放在發熱器件的正上方,多個器件最好是在水平面上交錯布局。
7、將功耗最高和發熱最大的器件布置在散熱最佳位置附近。不要將發熱較高的器件放置在印製板的角落和四周邊緣,除非在它的附近安排有散熱裝置。在設計功率電阻時盡可能選擇大一些的器件,且在調整印製板布局時使之有足夠的散熱空間。
Ⅳ 電路板中的散熱片時怎麼工作的它好像是獨立的,熱量是怎麼傳到上面的
散熱片是和晶元貼在一起的,晶元發熱,導入到散熱片耗散到空氣中,從而保持晶元的溫度不至於過高而損壞。
Ⅵ LED燈怎麼樣做到散熱
LED燈泡的散熱解決方法:解決LED燈泡的散熱,主要從兩個方面入手,封裝前與封裝後,可以理解為LED晶元散熱與LED燈泡散熱。
LED晶元散熱主要與襯底和電路的選擇與工藝有關,任何LED都會製成燈具,LED晶元所產生的熱量最後總是通過燈具的外殼散到空氣中去。因為LED晶元的熱容量很小,一點點熱量的積累就會使得晶元的結溫迅速提高,如果長時期工作在高溫的狀態,它的壽命就會很快縮短。然而這些熱量要能夠真正引導出晶元到達外部空氣,要經過很多途徑。具體來說,LED晶元所產生的熱,從它的金屬散熱塊出來,先經過焊料到鋁基板的PCB,再通過 導熱膠才到鋁散熱器。所以LED酒店工程燈具的散熱實際上包括導熱和散熱兩個部分。而LED燈殼散熱依據功率大小及使用場所,也會有不同的選擇。
現在主要有以下幾種散熱方法:鋁散熱鰭片:這是最常見的散熱方式,用鋁散熱鰭片做為外殼的一部分來增加散熱面積。
導熱塑料殼:在塑料外殼注塑時填充導熱材料,增加塑料外殼導熱、散熱能力。空氣流體力學散熱:空氣流體力學利用燈殼外形,製造出對流空氣,這是最低成本的加強散熱方式。
風扇燈殼內部用長壽高效風扇加強散熱:造價低,效果好。不過要換風扇就是麻煩些,也不適用於戶外,這種設計較為少見。
導熱管散熱技術:導熱管利用導熱管技術,將熱量由LED晶元導到外殼散熱鰭片。在大型燈具,如路燈等這是常見的設計。
表面輻射散熱處理燈殼表面做輻射散熱處理:簡單的就是塗抹輻射散熱塗料,可以將熱量用輻射方式帶離燈殼表面。
Ⅶ 如何提高電子產品的散熱性能
隨著電子技術的發展,電路的集成化程度越來越高,使得電子元件產生的熱量難以及時散發,影響了電器的性能穩定性和使用壽命,所以為了提高電子產品的散熱性能,需使用電子灌封膠提高電子產品的散熱能能力、且還能起到防潮、防塵和防震等作用,因此電子灌封膠在電子成品的應用越來越廣泛。電子灌封膠是一種液體有機硅灌封膠,可提高電子產品的耐熱性能,由於其主鏈為Si-0鍵,其鍵能較大,因此耐高低溫較好,所制備的有機硅電子灌封膠能在-60℃~200℃正常工作,而且有機硅電子灌封膠的柔韌較好,使用灌封膠封裝電子元件後,能起到防塵、防潮和抗震的作用,很好的保護了電路。有機硅電子灌封膠的原料本身具有無毒、耐高溫的性能,因此,所制備的電子灌封膠產品也是環保性材料。
Ⅷ LED散熱的方法有哪些
鋁散熱鰭片
這是最常見的散熱方式,用鋁散熱鰭片做為外殼的一部分來增加散熱面積。
導熱塑料殼
使用LED絕緣散熱塑料替代鋁合金製作散熱體,能大幅提高熱輻射能力。
表面輻射散熱處理
燈殼表面做輻射散熱處理,簡單的就是塗抹輻射散熱漆,可以將熱量用輻射方式帶離燈殼表面。
空氣流體力學
利用燈殼外形,製造出對流空氣,這是最低成本的加強散熱方式。
風扇
燈殼內部用長壽高效風扇加強散熱,造價低,效果好。不過要換風扇就是麻煩些,也不適用於戶外,這種設計較為少見。
導熱管
利用導熱管技術,將熱量由LED晶元導到外殼散熱鰭片。在大型燈具,如路燈等是常見的設計。
液態球泡
利用液態球泡封裝技術,將導熱率較高的透明液體填充到燈體球泡內。這是除了反光原理外,唯一利用LED晶元出光面導熱、散熱的技術。
燈頭的利用
在家用型較小功率的LED燈,往往利用燈頭內部空間,將發熱的驅動電路部分或全部置入。這樣可以利用像螺口燈頭這樣有較大金屬表面的燈頭散熱,因為燈頭是密接燈座金屬電極和電源線的。所以一部分熱量可由此導出散熱。
導熱散熱一體化--高導熱陶瓷的運用
燈殼散熱的目的是降低LED晶元的工作溫度,由於LED晶元膨脹系數和我們常用的金屬導熱、散熱材料膨脹系數差距很大,不能將LED晶元直接焊接,以免高、低溫熱應力破壞LED晶元。最新的高導熱陶瓷材料,導熱率接近鋁,膨脹系可調整到與LED晶元同步。這樣就可以將導熱、散熱一體化,減少熱傳導中間環節。
10.PVC改良材料
具有導熱功能,二次封裝
Ⅸ 論如何幫助PCB電路板散熱
散熱可以直接放置過孔,放置多個過孔就起到散熱作用,具體孔徑可以依照板子尺寸適量設置。