1. 引言

 智能手表PCB因体积小（散热面积仅8cm²）、元件密度高（120+元件/cm²），过热问题突出——某厂商智能手表因无线充电芯片（TI BQ51013）工作温度超65℃，导致死机率达5%，用户退换货损失超400万元。智能手表PCB需符合**IEC 60950-1（信息技术设备安全标准）** 要求：表面最高温度≤55℃（佩戴时），芯片结温≤85℃。捷配累计为50+智能手表品牌提供热管理PCB，实测芯片温度最高降8℃，死机率控制在0.1%以下，本文拆解热管理设计的散热路径、材料选型及温度测试方案，助力解决过热痛点。

2. 核心技术解析

3. 实操方案

3.1 热管理设计四步法（操作要点 + 数据标准 + 工具 / 材料）

1. 热源布局：将高功耗元件（无线充电芯片、MCU）分散布局，间距≥3mm，避免热源集中（集中区域温度会升高 5℃~8℃），用捷配热布局工具（JPE-Thermal-Layout 4.0）自动生成热源分布图，确保散热均匀；
2. 材料选型：PCB 基材优先选罗杰斯 RO4350B（导热系数 0.6W/(m?K)，Tg=280℃），若成本敏感可选生益 S1130 高导热版（导热系数 0.4W/(m?K)）；铜箔采用高导热电解铜箔（导热系数 401W/(m?K)，厚度 1oz），需通过捷配 “导热性验证”（用激光导热仪 JPE-Thermal-300 测试，导热系数偏差≤5%）；
3. 散热路径优化：在无线充电芯片（TI BQ51013）、MCU（STM32L476）下方铺设散热焊盘，面积为芯片面积的 2~3 倍（如芯片面积 4mm²，散热焊盘面积 8~12mm²），散热焊盘与地连接（接地阻抗≤0.1Ω），加速热量传导；在热源与外壳之间涂抹导热硅脂（如道康宁 TC-5021，导热系数 1.2W/(m?K)），厚度 0.1mm±0.02mm；
4. 布线辅助散热：电源走线（如无线充电电源线）采用 “网格布线”（线宽 0.3mm，间距 0.3mm），增加铜箔面积（比普通布线增加 30%），提升散热效率，符合IPC-2221 第 9.3 条款。

3.2 温度测试与量产管控（操作要点 + 数据标准 + 工具 / 材料）

1. 温度测试：用捷配红外热像仪（JPE-Thermal-500，精度 ±0.5℃）测试 PCB 表面温度，无线充电时表面最高温度需≤55℃；用热电偶（JPE-TC-200）测试芯片结温，需≤85℃，符合IEC 60950-1 标准；
2. 热冲击测试：在 - 40℃~65℃循环（100 次），测试 PCB 温度稳定性，循环后芯片温度变化≤3℃，无基材开裂、焊点脱落，按IPC-TM-650 2.6.7 标准；
3. 量产监控：每批次抽检 50 片 PCB，测试表面温度与芯片结温，合格率需≥99.5%；散热焊盘面积用图像测量仪（JPE-Image-400）检测，偏差≤±0.1mm，避免面积不足导致散热失效；导热硅脂涂抹厚度用测厚仪（JPE-Thickness-200）检测，偏差≤±0.02mm。