www.xajspzx.com

在電子產(chǎn)品調(diào)試和可靠性測試過程中，PCB局部發(fā)熱異常是一個(gè)非常典型、卻又容易被誤判的問題。不少工程在發(fā)現(xiàn)局部溫升偏高時(shí)，第一反應(yīng)往往是懷疑器件選型或功率超標(biāo)，但在大量實(shí)際案例中，真正的問題并不在器件本身，而是PCB銅厚設(shè)計(jì)與散熱路徑被低估。當(dāng)熱量無法被有效擴(kuò)散和釋放，局部發(fā)熱就會(huì)逐漸演變?yōu)榭煽啃噪[患。

你是否遇到過以下問題？

• 功率和電流計(jì)算合理，但局部區(qū)域溫度明顯偏高
• 同一電路設(shè)計(jì)，不同PCB批次發(fā)熱情況差異明顯
• 長時(shí)間運(yùn)行后，發(fā)熱區(qū)域附近器件故障率升高

如果發(fā)熱具有局部性和累積性，就不能只從電氣參數(shù)角度分析。

解決方案：重新審視銅厚與熱量傳導(dǎo)路徑

PCB不僅是電氣連接載體，更是重要的散熱結(jié)構(gòu)。
局部發(fā)熱異常，往往意味著熱量在板內(nèi)“走不出去”。

1. 銅厚設(shè)計(jì)不足限制熱擴(kuò)散能力

在高電流或持續(xù)功耗區(qū)域，銅厚直接決定了熱量橫向擴(kuò)散的能力。如果僅按最小電氣載流能力選擇銅厚，熱量就會(huì)集中在局部區(qū)域，導(dǎo)致溫升異常。尤其是在內(nèi)層電源層或大面積走線區(qū)域，銅厚不足的問題更容易被放大。

2. 銅分布不連續(xù)造成“熱瓶頸”

即便整體銅厚滿足要求，如果銅皮被過度分割、打孔或避讓，熱傳導(dǎo)路徑也會(huì)被切斷。熱量在傳導(dǎo)過程中遇到“瓶頸”，就會(huì)在局部區(qū)域不斷累積，形成高溫點(diǎn)。這類問題在高密度、多功能分區(qū)的PCB上尤為常見。

3. 垂直散熱路徑設(shè)計(jì)被忽略

很多設(shè)計(jì)只關(guān)注平面散熱，卻忽略了層間導(dǎo)熱路徑。如果內(nèi)層熱量無法通過過孔有效傳導(dǎo)至外層或散熱結(jié)構(gòu)，即便表面溫度看似正常，內(nèi)部也可能已經(jīng)處于高溫狀態(tài)。

4. 制造工藝放大設(shè)計(jì)缺陷

在實(shí)際制板過程中，銅厚偏差、壓合不均或局部蝕刻差異，都會(huì)進(jìn)一步影響熱傳導(dǎo)能力。原本處于臨界狀態(tài)的設(shè)計(jì)，在量產(chǎn)條件下就可能直接暴露為發(fā)熱異常。

解決建議：把熱設(shè)計(jì)當(dāng)作PCB基礎(chǔ)能力

在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)將銅厚和銅分布視為熱設(shè)計(jì)的一部分，而非單純的電氣參數(shù)。在制造階段，應(yīng)關(guān)注銅厚一致性和關(guān)鍵散熱區(qū)域的工藝穩(wěn)定性。在驗(yàn)證階段，可通過熱成像等方式提前識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。在一些PCBA項(xiàng)目中，具備制板與裝配協(xié)同經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)，往往更早關(guān)注散熱路徑問題。深圳捷創(chuàng)電子科技有限公司在相關(guān)項(xiàng)目中，會(huì)結(jié)合PCB結(jié)構(gòu)與實(shí)際負(fù)載工況進(jìn)行綜合評估，避免局部發(fā)熱問題在量產(chǎn)后才集中暴露。

總結(jié)

PCB局部發(fā)熱異常，并不一定是器件問題，而往往是銅厚設(shè)計(jì)和散熱路徑被忽略的結(jié)果。只有從熱傳導(dǎo)的角度系統(tǒng)分析PCB結(jié)構(gòu)，才能真正解決發(fā)熱問題，提升產(chǎn)品長期穩(wěn)定性。