电子产品的散热设计

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电子产品的散热设计



电子产品的散热设计
Heat-dissipating Design of Electronic Products

卢申林 （ReliaSoft （中国）有限公司技术中心，哈尔滨，150080）
摘 要: 随着电子产品的复杂性提高，产品的发热也随之上升。对于现在的产品设计而言散热已经成为一个挑战，这是每个设计人员都必须面对的问题。本文就热设计做以介绍。
关键词: 热设计、风扇、噪音、温度测量
中图分类号: TN306 文献标识码: B 文章编号: 1003-0107(2004)11-0046-03
Abstract: With the Electronic product power increase, the product surface temperature also increase. It have became a challenge for the designer, all of them must face it. This subject will introduce the thermal design.
Key words: Thermal design, FAN, acoustic, temperature measure
CLC number: TN306 Document code: B Article ID: 1003-0107(2004)11-0046-03

引言
随着电子产品的发热量越来越大，对于散热就有了更大的挑战。我们也从不需要散热解决方案，到需要被动散热解决方案，直至到现在的主动散
热解决方案。但是就便如此我们在使用主动散热的时候还是存在着很多的困难，所以的这些都需要我们对热设计进行更深入的研究，从而解决我们在产品设计中面临的应用问题。下面就和大家一起讨论热设计。
春夏秋冬，我们生活的这个世界就是一个温度交替变化的世界，根据环境温度的不同，我们需要改变我们的衣服来保持体温在某个范围。但是电子产品则不通，他们只能被动适应
环境温度。但是电子产品又必须能够适应某个温度范围，为此我们就需要来为一些温度过高的芯片或者温度过高的表面来散热。

一. 热设计的一般准则
热设计的一般准则有如下一些：
A.在布局设计时，各个元件之间和元件与芯片之间，应尽可能保留空间以利于通风和散热。
温度规格低的元件勿靠近温度规格高的元件。
B.预估有散热问题的ICs和元件，应保留足够的放置改善方案的空间。例如:ICs 的周围不要有比其高的零件，以利于将来放置金属散热片来散热。
C.发热量大的元件（如CPU）和散热模组，应尽量靠近PCB的边缘，以降低热阻。
D . 散热模组和C P U 之间的介质（TIM: thermal interface material）对模组效率有很大的影响，应选择热
阻低的材料，甚至采用相变材料。
E.散热模组和散热元件的接触压力，在规格容许之下应尽可能大，并确认两接触面接合完整，平整和均匀。
F.散热模组中的本体部分不宜过小，并尽量加大和热管接触的面积，以利发热芯片的热可以传导至散热模组。
G.散热模组中作为热交换的鳍片，往和风流动垂直的方向加大，比往平行的方向上加大有效。
H. H/P 在压扁和弯曲的使用上，有其限制应留意。
I.整体之流道设计，应避免产生
回流之现象，以减低风阻和噪音。
J.模组的出口和系统的出风口之间的空隙，应制作封闭的流道，以免热风倒流回系统中。
K.散热通风设计大的开孔率，以大的长条孔替代小圆孔或綱目，以降低风阻和噪音。
L.风扇的入风孔形状和大小，以及舌部和渐开线之设计，应特别留意。
风扇入风孔外应保留3~5mm 之内皆无阻碍。

二. 热设计解决措施
1、热设计基本知识散热的解决方案：
A、被动散热

如果使用被动散热，那么散热片应该足够大以利于散热。
散热片的温差应该尽可能小，否则对散热性能有很大影响
B、主动散热
空气的进气道和出气道一定要明确定义，如果必要可以用物体来进行隔离。
空气所通过散热部位的长度要尽量短，以保证空气的气压和流速不会降低太多。
尽量降低风扇的噪音。
设计时必须能够导出部分从散热器通过的热空气。
C、综合散热
散热器进行热交换散热设计的主要因素：
散热器、热管、风扇、散热界面材料、各组件间的组合IC a n d  Component

资料一般，东拼西凑的论文

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