1. 引言

 车载MCU（微控制单元）作为汽车电控“大脑”，集成度持续提升（如英飞凌AURIX TC49x系列晶体管密度超1000万/mm²），功耗增至5W~15W，若PCB散热不良，会导致MCU温度超125℃（AEC-Q100 Grade 2上限），引发死机或性能降额——行业数据显示，28%的车载MCU故障源于过热，某车企曾因MCU过热导致车辆仪表盘黑屏，召回1.2万台。车载MCU PCB需符合**AEC-Q100（汽车集成电路可靠性标准）** 散热要求，捷配累计交付55万+片车载MCU PCB，芯片温度控制达标率99.6%，本文拆解MCU PCB散热核心原理、设计标准及量产方案，助力车企解决过热问题。

2. 核心技术解析

3. 实操方案

3.1 散热设计三步法（操作要点 + 数据标准 + 工具 / 材料）

1. 基材选型：根据 MCU 功耗确定基材 ——5W~10W 选生益 S1141（导热系数 1.5W/(m?K)，Tg=170℃），10W~15W 选捷配定制金属基板（铝基板，导热系数 2.0W/(m?K)），通过捷配 “导热系数测试”（用激光导热仪 JPE-Laser-Heat 300）验证，确保达标；
2. 铜皮与过孔设计：MCU 下方铺设全覆铜（面积 = 芯片面积 ×2.5），铜厚 2oz（高功率选 3oz），铜皮边缘距芯片引脚 0.5mm；散热过孔设为 0.3mm 孔径，间距 1.8mm，数量 = 铜皮面积 ÷(2mm×2mm)，用捷配 PCB 设计软件（JPE-Design 6.0）自动生成过孔布局；
3. 辅助散热设计：高功率 MCU（≥10W）需设计散热焊盘（面积 10mm×10mm，铜厚 3oz），焊盘与 MCU 底部散热 pad 焊接，同时在 PCB 背面加装散热片（铝制，厚度 1.5mm），用导热硅胶（导热系数 1.2W/(m?K)）粘接，捷配 SMT 产线可同步完成散热片安装。

3.2 量产散热验证（操作要点 + 数据标准 + 工具 / 材料）

1. 热阻测试：每批次首件用热阻测试仪（JPE-Thermal-500）测试 MCU 区域热阻，需≤0.8℃/W（5W~10W MCU）或≤0.5℃/W（10W~15W MCU），符合 AEC-Q100 散热要求；
2. 温度测试：将 PCB 置于高温箱（JPE-TH-300），MCU 满载运行（100% 占空比），用红外热像仪（JPE-Infrared 800）监测芯片温度，需≤125℃（环境温度 85℃），不合格品追溯铜皮与过孔工艺；
3. 长期稳定性测试：每季度抽取 100 片 PCB 进行 1000h 高温老化（85℃，MCU 满载），测试后芯片温度增量≤5℃，确保散热性能长期稳定。