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电路散热技术

发布时间:2022-05-19 22:41:45

Ⅰ 半导体中的小散热是什么

一般来说,热管中都会有一个吸液芯,同时装有液体,其中一端受热,液体会蒸发吸热,接着在另一端冷凝放热,在重力作用、毛细作用下,通过吸液芯回流到热段,实现导热,而因为热管中确实存在液体,所以要说热管导热是水冷散热,也说得过去。至少,在这样的作用下,热管的等效导热能力基本可以超过任何一种已知的金属材料。 可以看到,虽然目前手机所采用的散热方案并非绝对意义上的“水冷”,不过效果上,就目前来说,算是最佳解决方案了。

了解了目前手机的“水冷散热”,相信很多朋友对手机的各类散热方案会比较感兴趣,下面就为大家按照智能手机发展的顺序梳理一下。

石墨散热

首先出现的关于散热的关键词,自然要数“石墨散热”了,我们知道,石墨是一种良好的导热材料,它是元素碳的一种同素异形体,碳稳定,所以在多种工业用途中碳元素构成的东西是普遍存在的。目前我们认识的石墨具有耐高温、导电导热性、润滑性、化学稳定性、可塑性以及抗热震性。仅在导热性一条上,也是可以超过钢、铁、铅等多种金属材料的。

具体原理上,石墨散热的散热原理实际上是利用了石墨具有独特的晶粒取向,它沿两个方向均匀导热,同时延展性又强,可以贴附在手机内部的电路板上面,既可以阻隔元器件之间的接触,也起到一定的抗震作用。由于导热性能高,它可以很快将处理器发出的热量传递至大面积石墨膜的各个位置进行热量扩散,从而间接起到了散热作用。石墨散热材料目前应用在其他各大品牌的手机/平板当中,俨然成为散热的基础配置了,应用还是非常广泛的。

金属背板散热

早先塑料材质的智能手机受限于芯片和 PCB 的工艺,手机壳内部的空闲体积还比较大,只有石墨层的情况下也基本能够满足芯片散热需求。而随着机身变得更加轻薄以及金属框架的加入,手机内的可供空气流通的空间越来越小,散热方式需要进一步改进才能满足芯片在低温环境中平稳运行。

所以,后来推出的一些手机在采用了金属外壳的产品中使用了一种金属背板散热的技术,它在使用石墨散热膜的基础上,在金属外壳的内部也设计了一层金属导热板,它可以将石墨导出的热量直接通过这层金属导热板传递至金属机身的各个角落,这样一来密闭空间中的热量便能迅速扩散并消失,握持时人也不会感受到太多的热量存在。

导热凝胶散热

接着是导热凝胶散热,关于这种方式,大家应该也是比较熟悉的,其实和电脑的处理器和散热器中间的那种硅脂层是一个原理,其作用是让处理器散发的热量能够更快的传递到散热器上从而散发出去。

同理,这样的技术也可应用在手机处理器当中,此前一些手机的处理器上便采用了类似于硅脂的导热凝胶散热剂,这样做比只贴有石墨散热膜的效果更好,热传导会更加迅速。

冰巢散热

然后就要说到冰巢散热技术了,这项散热技术在此前也算得上是一种黑科技了,只不过没有闹到很大的程度,它是一项散热新技术。其散热原理同样借鉴了电脑中常用的导热硅脂,填充发热点与导热结构之间的缝隙,以达到更快散热的作用,和导热凝胶散热技术相似。只不过其采用的散热材料不是导热凝胶或硅脂,而是一种类液态金属的相变材料。

相变材料指的是物理性质随温度变化而变化,吸收或释放大量热量的材料,这种类液态金属的相变材料会在温度升高时逐渐由固态转变成液态,同时吸收大量的热量。所以它除了传导热量之外,也吸收了一部分热量。其实从效果来看,这种散热方式也是不错的,不过这种散热方法相对上面三种,因为相变材料与金属屏蔽盖的结合并没有那么容易,所以成本要高出很多。

热管散热(水冷散热)

最后就是热管散热技术了,也就是我们前面提到的“水冷散热”技术,关于其原理,我们前面已经提到了,该技术其实并不是首次在手机中出现的,2013年5月,日本一家智能手机厂商就发布了世界上第一款采用热管散热技术的手机。其内部封装了一条充满纯水的热管,长约10厘米,热管和处于主板平行位置的石墨散热片充分结合,迅速将处理器产生的热量传导至聚碳酸酯外壳上,以实现散热的目的。

Ⅱ 电器、电路版散热,使用液体散热方式,什么样的液体合适

变压器油最合适。这种油本身就是为散热选取制造的,散热效果好,绝缘度很高,不会造成短路。

Ⅲ PCB电路板的散热方法有哪些

来自靖邦科技的经验:方法一
热敏感器件放置在冷风区。
温度检测器件放置专在最热的位置。属
同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列,发热量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷却气流的最上流(入口处),发热量大或耐热性好的器件(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下游
方法二
高发热器件加散热器、导热板当PCB中有少数器件发热量较大时(少于3个)时,可在发热器件上加散热器或导热管。当温度还不能降下来时,可采用带风扇的散。但由于元器件装焊时高低一致性差,散热效果并不好。通常在元器件面上加柔软的热相变导热垫来改善散热效果。

Ⅳ PCB设计中如何确保良好的散热性

根据网上一下经验来解答
一 、加散热铜箔和采用大面积电源地铜箔。连接铜皮的面积越大,结温越低。覆铜面积越大,结温越低。
二、热过孔。热过孔能有效地降低器件结温,提高单板厚度方向温度的均匀性,为在 PCB 背面采取其他散热方式提供了可能。通过仿真发现,与无热过孔相比,该器件热功耗为 2.5W 、间距 1mm 、中心设计 6x6 的热过孔能使结温降低 4.8°C 左右,而 PCB 的顶面与底面的温差由原来的 21°C 降低到 5°C 。热过孔阵列改为 4x4 后,器件的结温与 6x6 相比升高了 2.2°C ,值得关注。
三、IC背面露铜,减小铜皮与空气之间的热阻。
四、PCB布局
1、热敏感器件放置在冷风区。
2、温度检测器件放置在最热的位置。
3、同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列,发热量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷却气流的最上流(入口处),发热量大或耐热性好的器件(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下游。
4、在水平方向上,大功率器件尽量靠近印制板边沿布置,以便缩短传热路径;在垂直方向上,大功率器件尽量靠近印制板上方布置,以便减少这些器件工作时对其他器件温度的影响。
5、设备内印制板的散热主要依靠空气流动,所以在设计时要研究空气流动路径,合理配置器件或印制电路板。空气流动时总是趋向于阻力小的地方流动,所以在印制电路板上配置器件时,要避免在某个区域留有较大的空域。整机中多块印制电路板的配置也应注意同样的问题。
6、对温度比较敏感的器件最好安置在温度最低的区域(如设备的底部),千万不要将它放在发热器件的正上方,多个器件最好是在水平面上交错布局。
7、将功耗最高和发热最大的器件布置在散热最佳位置附近。不要将发热较高的器件放置在印制板的角落和四周边缘,除非在它的附近安排有散热装置。在设计功率电阻时尽可能选择大一些的器件,且在调整印制板布局时使之有足够的散热空间。

Ⅳ 电路板中的散热片时怎么工作的它好像是独立的,热量是怎么传到上面的

散热片是和芯片贴在一起的,芯片发热,导入到散热片耗散到空气中,从而保持芯片的温度不至于过高而损坏。

Ⅵ LED灯怎么样做到散热

LED灯泡的散热解决方法:解决LED灯泡的散热,主要从两个方面入手,封装前与封装后,可以理解为LED芯片散热与LED灯泡散热。
LED芯片散热主要与衬底和电路的选择与工艺有关,任何LED都会制成灯具,LED芯片所产生的热量最后总是通过灯具的外壳散到空气中去。因为LED芯片的热容量很小,一点点热量的积累就会使得芯片的结温迅速提高,如果长时期工作在高温的状态,它的寿命就会很快缩短。然而这些热量要能够真正引导出芯片到达外部空气,要经过很多途径。具体来说,LED芯片所产生的热,从它的金属散热块出来,先经过焊料到铝基板的PCB,再通过 导热胶才到铝散热器。所以LED酒店工程灯具的散热实际上包括导热和散热两个部分。而LED灯壳散热依据功率大小及使用场所,也会有不同的选择。
现在主要有以下几种散热方法:铝散热鳍片:这是最常见的散热方式,用铝散热鳍片做为外壳的一部分来增加散热面积。
导热塑料壳:在塑料外壳注塑时填充导热材料,增加塑料外壳导热、散热能力。空气流体力学散热:空气流体力学利用灯壳外形,制造出对流空气,这是最低成本的加强散热方式。
风扇灯壳内部用长寿高效风扇加强散热:造价低,效果好。不过要换风扇就是麻烦些,也不适用于户外,这种设计较为少见。
导热管散热技术:导热管利用导热管技术,将热量由LED芯片导到外壳散热鳍片。在大型灯具,如路灯等这是常见的设计。
表面辐射散热处理灯壳表面做辐射散热处理:简单的就是涂抹辐射散热涂料,可以将热量用辐射方式带离灯壳表面。

Ⅶ 如何提高电子产品的散热性能

随着电子技术的发展,电路的集成化程度越来越高,使得电子元件产生的热量难以及时散发,影响了电器的性能稳定性和使用寿命,所以为了提高电子产品的散热性能,需使用电子灌封胶提高电子产品的散热能能力、且还能起到防潮、防尘和防震等作用,因此电子灌封胶在电子成品的应用越来越广泛。电子灌封胶是一种液体有机硅灌封胶,可提高电子产品的耐热性能,由于其主链为Si-0键,其键能较大,因此耐高低温较好,所制备的有机硅电子灌封胶能在-60℃~200℃正常工作,而且有机硅电子灌封胶的柔韧较好,使用灌封胶封装电子元件后,能起到防尘、防潮和抗震的作用,很好的保护了电路。有机硅电子灌封胶的原料本身具有无毒、耐高温的性能,因此,所制备的电子灌封胶产品也是环保性材料。

Ⅷ LED散热的方法有哪些

铝散热鳍片
这是最常见的散热方式,用铝散热鳍片做为外壳的一部分来增加散热面积。

导热塑料壳
使用LED绝缘散热塑料替代铝合金制作散热体,能大幅提高热辐射能力。

表面辐射散热处理
灯壳表面做辐射散热处理,简单的就是涂抹辐射散热漆,可以将热量用辐射方式带离灯壳表面。

空气流体力学
利用灯壳外形,制造出对流空气,这是最低成本的加强散热方式。

风扇
灯壳内部用长寿高效风扇加强散热,造价低,效果好。不过要换风扇就是麻烦些,也不适用于户外,这种设计较为少见。

导热管
利用导热管技术,将热量由LED芯片导到外壳散热鳍片。在大型灯具,如路灯等是常见的设计。

液态球泡
利用液态球泡封装技术,将导热率较高的透明液体填充到灯体球泡内。这是除了反光原理外,唯一利用LED芯片出光面导热、散热的技术。

灯头的利用
在家用型较小功率的LED灯,往往利用灯头内部空间,将发热的驱动电路部分或全部置入。这样可以利用像螺口灯头这样有较大金属表面的灯头散热,因为灯头是密接灯座金属电极和电源线的。所以一部分热量可由此导出散热。

导热散热一体化--高导热陶瓷的运用
灯壳散热的目的是降低LED芯片的工作温度,由于LED芯片膨胀系数和我们常用的金属导热、散热材料膨胀系数差距很大,不能将LED芯片直接焊接,以免高、低温热应力破坏LED芯片。最新的高导热陶瓷材料,导热率接近铝,膨胀系可调整到与LED芯片同步。这样就可以将导热、散热一体化,减少热传导中间环节。
10.PVC改良材料
具有导热功能,二次封装

Ⅸ 论如何帮助PCB电路板散热

散热可以直接放置过孔,放置多个过孔就起到散热作用,具体孔径可以依照板子尺寸适量设置。

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