第 7 阶段 · 布局判断 · 重点理解

7-10 散热与布局:为什么器件位置还要考虑温度

结合热源、导热关系和测量目标,判断器件空位是否合适。

学习本课前,你需要知道

如果还不熟悉,可以先回看对应基础课。

上一课看电气干扰,这一课加上温度约束。器件网络完全正确,为什么仍不能把器件挤在任何空位?

快速理解 · 热也有来源和传播路径

Thermal(热相关问题) 是布局需要考虑的另一面。高功耗器件把部分电能变成热,Temperature Sensor(温度传感器)、晶体或精密模拟器件可能因此偏离预期表现。图中传感器的任务先设为测量环境温度。

同一块控制板 · 先确定传感器究竟要测什么
目标:测环境温度,而不是功率器件温度功率器件控制器晶体连接器温度传感器 有空位,也可能不适合测环境 热影响示意色带无温度刻度、无安全半径;不是真实热仿真结果。目标:测环境温度,而不是功率器件温度功率器件控制器晶体连接器温度传感器 还要看气流和外壳 热影响示意色带无温度刻度、无安全半径;不是真实热仿真结果。测量目标改变,位置判断也会改变功率器件控制器晶体连接器温度传感器 检查目标与传感器的导热关系 热影响示意色带无温度刻度、无安全半径;不是真实热仿真结果。

先固定“测环境温度”这个目标,再比较两个位置。最后换成监测热源,观察为什么不能用一条固定距离规则包办。

功率开关器件、Power IC(电源集成电路)、大功率电阻或发光器件都可能成为热源,程度取决于实际损耗与工作条件。不要只根据器件名字判定它一定很热,也不要把所有剩余空间视为同样合适。

为什么?深入理解 · 热不只按直线距离传播

板和结构都会传热

热可以沿铜、板材、焊接连接以及结构件传播,也会通过周围空气交换。铜面积、气流、外壳和散热路径不同,两个图上距离相同的位置可能处于不同热环境。

敏感器件需要什么温度

环境测温希望减小板上非目标热源的影响;监测功率器件却希望感受到目标的温度变化。因此“温度传感器都离热源越远越好”是错误规则。还要认识到传感器自身温度不一定等于目标内部最热点温度。

不能仅靠挪器件解决所有热问题

合理位置可减少不必要影响,但还要满足器件允许温度和散热要求。实际损耗、铜连接、外壳、装配条件都可能需要进一步检查;本课色带只表达关系,不计算温度或安全半径。

以后做 Layout 有什么用 · 在空间检查中加入热目标
  1. 先按工作条件找主要功耗位置,不靠器件大小猜热量。
  2. 查温度敏感器件与测量目标,判断哪些位置应避开非目标热源。
  3. 结合铜导热、气流与机械结构,保留所需散热和装配空间。
  4. 对照 Datasheet(数据手册) 的热与安装建议,后续再用合适的方法验证温度表现。

本课不展开热阻公式或热仿真。下一课把热、机械、电源与信号关系放回整板一起检查。

同一颗温度传感器,测环境与监测功率器件时必须放在同一位置吗?
提示

它实际感受到的是自身热环境。

原理依据与图示边界

制造商表面贴装温度传感器布局指南区分环境测温和目标器件测温,并讨论导热路径的影响。本课只提取判断思路,不照搬特定隔热结构,不提供仿真温度。

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00入门未学习
基础PCB设计与布线基础技术未学习
01PCB 基础未学习
02PCB 连接未学习
03层叠未学习
04阻抗未学习
05Allegro未学习
06封装未学习
07布局未学习
08布线未学习
09高速未学习
  • 9-15Allegro 17.4高速实操:从约束到布线、调整与检查待开放
  • 9-16Stage 9综合练习:为一版高速Layout作出有依据的判断待开放
10DFM待开放

课程准备中,开放后会显示在这里。

11项目实战待开放

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