高可靠PCB散热设计有哪些特征？
来源：捷配
时间: 2025/12/24 16:08:30
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在高功率电子设备中，散热问题是影响 PCB 可靠性的关键因素。很多工程师会问：高可靠 PCB 的散热设计具备哪些特征？如何通过设计提高 PCB 的散热性能？今天，我们就从散热设计的角度，解析高可靠 PCB 的关键特征，结合捷配的生产经验，分享工程师必学的散热技巧。
高可靠 PCB 的基材选择注重导热性能。
普通 PCB 的基材导热性能较差，而高可靠 PCB 会选择导热性能好的基材，比如金属基 PCB（铝基、铜基）、陶瓷基 PCB、高导热 FR-4 等。金属基 PCB 的导热性能非常优异，铝基 PCB 的导热系数一般在 1-20W/m?K，铜基 PCB 的导热系数可达 200W/m?K 以上，适合高功率设备；陶瓷基 PCB 的导热系数更高，可达 100-300W/m?K，适合超高功率设备；高导热 FR-4 的导热系数是普通 FR-4 的 2-3 倍，适合对导热性能有一定要求的设备。捷配支持多种高导热基材的生产，能根据客户的功率要求推荐合适的基材。
高可靠 PCB 的铜箔设计注重散热效率。
铜箔是 PCB 的主要导热载体，高可靠 PCB 会采用以下铜箔设计提高散热效率：一是厚铜箔设计，采用 2oz、3oz 甚至更厚的铜箔，厚铜箔不仅能承载更大的电流，还能提高导热性能；二是大面积覆铜设计，在电路板的顶层和底层进行大面积覆铜，覆铜能快速传导热量，同时还能提高电路板的机械强度；三是网格覆铜设计，在高密度电路板中，网格覆铜能在不影响信号传输的前提下，提高散热性能。比如在电源板中，大面积厚铜箔覆铜能快速传导功率器件产生的热量，避免局部过热。捷配的工程师会根据客户的电路设计，提供专业的铜箔设计建议。
高可靠 PCB 的焊盘设计注重散热性能。
功率器件的焊盘是热量传导的关键部位，高可靠 PCB 会采用以下焊盘设计提高散热性能：一是散热焊盘设计，在功率器件的焊盘下方设置大面积的散热焊盘，散热焊盘通过过孔与底层覆铜连接，能快速将热量传导到底层；二是热焊盘设计，在焊盘上设置多个热过孔，热过孔能提高焊盘与覆铜之间的导热效率；三是焊盘开窗设计，适当增大焊盘的开窗面积，提高焊接时的散热效率，避免虚焊。比如在 MOS 管、三极管等功率器件的焊盘设计中，散热焊盘和热过孔的结合能有效提高散热性能。捷配的工程师会为客户提供免费的焊盘设计优化建议，提高电路板的散热性能。
高可靠 PCB 的过孔设计注重散热传导。
过孔不仅能连接不同层的线路，还能传导热量。高可靠 PCB 会采用以下过孔设计提高散热性能：一是热过孔设计，在功率器件周围和散热焊盘上设置多个热过孔，热过孔的孔径较大，孔壁镀铜较厚，能快速传导热量；二是过孔阵列设计，在大面积覆铜区域设置过孔阵列，过孔阵列能提高不同层之间的导热效率；三是金属化过孔设计，确保过孔的孔壁镀铜均匀、结合力强，避免因过孔导热不良导致的局部过热。捷配在生产过程中，会严格控制过孔的孔径、孔壁粗糙度和镀层厚度，确保过孔的散热性能。
高可靠 PCB 的结构设计注重散热空间。
高可靠 PCB 会采用以下结构设计提高散热性能：一是加厚基材设计，采用 2.0mm、3.0mm 厚的基材，加厚基材能提高电路板的刚性，同时为散热提供更多的空间；二是散热槽设计，在电路板上设置散热槽，散热槽能增加电路板的散热面积，提高散热效率；三是金属支架设计，在电路板上安装金属支架，金属支架能快速传导热量，同时还能提高电路板的机械强度。比如在工业控制设备中，金属支架和散热槽的结合能有效提高电路板的散热性能。捷配的工程师会根据客户的设备结构，提供专业的结构设计建议。
高可靠 PCB 的散热技巧注重综合优化。
除了以上设计特征，工程师还可以采用以下散热技巧提高 PCB 的散热性能：一是选择散热性能好的元器件，比如采用贴片式元器件代替插件式元器件，贴片式元器件的散热性能更好；二是采用三防涂覆工艺，选择导热性能好的三防漆，既能提高电路板的耐腐蚀性，又能提高散热性能；三是配合散热片和风扇使用，在功率器件上安装散热片，在设备内部安装风扇，能进一步提高散热效率。捷配支持三防涂覆服务，能为客户推荐合适的三防漆，同时提供与散热片配合的 PCB 设计建议。
高可靠 PCB 的散热设计特征体现在基材、铜箔、焊盘、过孔、结构等多个方面。工程师在设计时，要根据设备的功率要求和散热需求，综合考虑这些特征，采用合适的散热技巧。捷配作为专业的 PCB 制造商，能为工程师提供高质量的高可靠 PCB 产品和专业的散热设计支持，帮助工程师们解决散热问题。
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