電路板熱設計

① 剛開始接觸PCB熱設計，那個PCB方阻是什麼意思的呢請教，謝謝！

方塊電阻又稱膜電阻，是用於間接表徵薄膜膜層、玻璃鍍膜膜層等樣品上的真空鍍膜的熱紅外性能的測量值，該數值大小可直接換算為熱紅外輻射率。方塊電阻的大小與樣品尺寸無關，其單位為Siements/sq，後增加歐姆/sq表徵方式，該單位直接翻譯為方塊電阻或者面電阻，用於膜層測量又稱為膜層電阻。
方塊電阻有一個特性，即任意大小的正方形測量值都是一樣的，不管邊長是1米還是0.1米，它們的方阻都是一樣，這樣方阻僅與導電膜的厚度等因素有關，表徵膜層緻密性，同時表徵對熱紅外光譜的透過能力，方塊電阻測量數值愈大，則隔離熱紅外性能越差，方塊電阻測量數值愈小則隔離熱紅外性能越好，對於建築行業來講低輻射玻璃的熱紅外性能測量的快速測量就必須選用方塊電阻測量儀，測量值愈小則建築材料就愈節能，在建築材料行業具有很大的作用。
計算方法
方塊電阻：Rs=ρ/t(其中ρ為塊材的電阻率,t為塊材厚度）
或者寫成電導率的表達式：Rs = 1/(σt)
這樣 在計算塊材電阻的時候，我們就可以利用方塊電阻乘以長寬比例得到，計算過程與維度無關：
R=Rs*L/W(L為塊材長度，W為塊材寬度）
方塊電阻如何測試呢，可不可以用萬用表電阻檔直接測試圖一所示的材料呢？不可以的，因萬用表的表筆只能測試點到點之間的電阻，而這個點到點之間的電阻不表示任何意義。如要測試方阻，首先我們需要在A邊和B邊各壓上一個電阻比導電膜電阻小得多的圓銅棒，而且這個圓銅棒光潔度要高，以便和導電膜接觸良好。這樣我們就可以通過用萬用表測試兩銅棒之間的電阻來測出導電薄膜材料的方阻。

如果方阻值比較小，如在幾個歐姆以下，因為存在接觸電阻以及萬用表本身性能等因素，用萬用表測試就會存在讀數不穩和測不準的情況。這時就需要用專門的用四端測試的低電阻測試儀器，如毫歐計、微歐儀等。測試方法如下：用四根光潔的圓銅棒壓在導電薄膜上，如圖二所示。四根銅棒用A、B、C、D表示，它們上面焊有導線接到毫歐計上，我們使BC之間的距離L等於導電薄膜的寬度W，至於AB、CD之間的距離沒有要求，一般在10--20mm就可以了，接通毫歐計以後，毫歐計顯示的阻值就是材料的方阻值。這種測試方法的優點是：（1）用這種方法毫歐計可以測試到幾百毫歐，幾十毫歐，甚至更小的方阻值，（2）由於採用四端測試，銅棒和導電膜之間的接觸電阻，銅棒到儀器的引線電阻，即使比被測電阻大也不會影響測試精度。（3）測試精度高。由於毫歐計等儀器的精度很高，方阻的測試精度主要由膜寬W和導電棒BC之間的距離L的機械精度決定，由於尺寸比較大，這個機械精度可以做得比較高。在實際操作時，為了提高測試精度和為了測試長條狀材料，W和L不一定相等，可以使L比W大很多，此時方阻Rs=Rx*W/L,Rx為毫歐計讀數。
此方法雖然精度比較高，但比較麻煩，尤其在導電薄膜材料比較大，形狀不整齊時，很難測試，這時就需要用專用的四探針探頭來測試材料的方阻，如圖三所示。

探頭由四根探針阻成，要求四根探針頭部的距離相等。四根探針由四根引聯接到方阻測試儀上，當探頭壓在導電薄膜材料上面時，方阻計就能立即顯示出材料的方阻值，具體原理是外端的兩根探針產生電流場，內端上兩根探針測試電流場在這兩個探點上形成的電勢。因為方阻越大，產生的電勢也越大，因此就可以測出材料的方阻值。需要提出的是雖然都是四端測試，但原理上與圖二所示用銅棒測方阻的方法不同。因電流場中僅少部分電流在BC點上產生電壓（電勢）。所示靈敏度要低得多，比值為1：4.53。

② 電路板散熱的方式有哪些

1、高發熱器件加散熱器、導熱板
2、通過PCB板本身散熱
3、採用合理的走線設計實現散熱
4.、對於採用自由對流空氣冷卻的設備，最好是將集成電路（或其他器件）按縱長方式排列，或按橫長方式排列。
5.、同一塊印製板上的器件應盡可能按其發熱量大小及散熱程度分區排列，發熱量小或耐熱性差的器件（如小信號晶體管、小規模集成電路、電解電容等）放在冷卻氣流的最上流（入口處），發熱量大或耐熱性好的器件（如功率晶體管、大規模集成電路等）放在冷卻氣流最下游。
6.、在水平方向上，大功率器件盡量靠近印製板邊沿布置，以便縮短傳熱路徑；在垂直方向上，大功率器件盡量靠近印製板上方布置，以便減少這些器件工作時對其他器件溫度的影響。
7、對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區域（如設備的底部），千萬不要將它放在發熱器件的正上方，多個器件最好是在水平面上交錯布局。
8、設備內印製板的散熱主要依靠空氣流動，所以在設計時要研究空氣流動路徑，合理配置器件或印製電路板。空氣流動時總是趨向於阻力小的地方流動，所以在印製電路板上配置器件時，要避免在某個區域留有較大的空域。整機中多塊印製電路板的配置也應注意同樣的問題。
9.、避免PCB上熱點的集中，盡可能地將功率均勻地分布在PCB板上，保持PCB表面溫度性能的均勻和一致。
10、將功耗最高和發熱最大的器件布置在散熱最佳位置附近。不要將發熱較高的器件放置在印製板的角落和四周邊緣，除非在它的附近安排有散熱裝置。在設計功率電阻時盡可能選擇大一些的器件，且在調整印製板布局時使之有足夠的散熱空間。
11、高熱耗散器件在與基板連接時應盡能減少它們之間的熱阻。為了更好地滿足熱特性要求，在晶元底面可使用一些熱導材料（如塗抹一層導熱硅膠），並保持一定的接觸區域供器件散熱。
12、器件與基板的連接：
（1） 盡量縮短器件引線長度；
（2）選擇高功耗器件時，應考慮引線材料的導熱性，如果可能的話，盡量選擇引線橫段面最大；
（3）選擇管腳數較多的器件。
13、器件的封裝選取：
（1）在考慮熱設計時應注意器件的封裝說明和它的熱傳導率；
（2）應考慮在基板與器件封裝之間提供一個良好的熱傳導路徑；
（3）在熱傳導路徑上應避免有空氣隔斷，如果有這種情況可採用導熱材料進行填充。

③ 熱插拔的電路設計

熱插拔電路設計應用非常廣泛，作用是對熱插拔的設備的元器件、晶元的一種保護措施。通常熱插拔採用對信號進行隔離緩沖處理，採用244，245等器件來處理。並且在輸入信號增加限流電阻和0.1uF濾波電容，對於輸出信號通常直接由 244，245輸出即可。還有，除了過緩沖隔離之外，對於PCI介面等信號，通常還需要控制其上電，這也就是PCI匯流排的熱插拔技術。
普通硬碟熱插拔
以前的硬碟磁頭不具備自動停靠的功能，在通電狀態下磁頭是「飛行」在碟片上面的，當系統斷電之前，必須用一條叫「Park」的專用命令，來讓磁頭歸位。否則，就有可能因為碟片瞬間停轉而磁頭來不及歸位，造成碟片被磁頭「鏟傷」。
硬碟只有當讀取數據的時候，磁頭才會飛行在碟片表面。一讀取動作結束，磁頭立即自動歸位停靠。同時，硬碟都具備延時斷電的功能。即當系統供電突然丟失時，硬碟本身的控制器能自動探測到這個變化，然後強迫磁頭停止當前讀寫指令的執行，並使磁頭正常歸位。這個設計大大加強了硬碟在意外斷電情況下的安全系數。 所以，碟片損傷的可能性其實是極低的。但這並不意味著熱插拔硬碟是毫無危險的。因為開機狀態下帶電插拔硬碟，都會產生一個瞬時的沖擊電流，過去我們認為這是造成硬碟帶電插拔損壞的罪魁禍首。然而事實上，硬碟電源介面電路對這種瞬間電流的變化的寬容度是比較大的，絕大多數時候並不會導致硬碟電路板被燒毀。真正的危險來自於硬碟的數據線！在帶電狀態下插拔硬碟數據線，數據線上也會產生不正常的瞬間電流和壓降，導致多個精密控制晶元被燒毀，這才是真正的「硬碟殺手」。
因此，只要我們能保證插拔電源線和數據線的順序正確，即「插」硬碟的時候先接數據線，後接電源線；「拔」硬碟的時候正相反，先拔電源線，後拔數據線。這樣，硬碟熱插拔就不是天方夜譚！
應該感謝微軟！是它把Windows操作系統的硬體在線識別和即時禁用功能做得如此完美，才讓硬碟熱插拔並且即插即用成為可能。首先，Windows系統可以繞過系統BIOS的設置，自行管理所有硬體，這是硬碟即插即用的第一要素。此外，在Windows設備管理器的「操作」菜單中，有一個「掃描檢測硬體改動(A)」功能。當硬碟在開機狀態下被插到系統中後，運行這個掃描檢測功能，就能使新硬碟被操作系統識別並且正常使用。而在開機狀態下拔出硬碟前，由於Windows會自動監測和向硬碟寫數據，因此必須先將這個設備卸載，以使操作系統停止一切對該硬碟的操作，這時就可以安全地拔下硬碟了。
為驗證以上觀點，筆者親手操作了一下，以下是操作步驟：將硬碟的跳線設置到CS(Cable Select，電纜選擇)狀態，插上硬碟數據線和電源線，在設備管理器的「操作」菜單中掃描檢測硬體改動，完成之後，新硬碟即可以開始正常操作了。
熱拔的步驟與此類似，先在設備管理器中找到該硬碟選擇「卸載」，再將電源線拔下，確定硬碟已經停轉後，即可拔下數據線。至此，硬碟被徹底熱拔除。
由於是帶電插拔，瞬間電流和電壓的變化，有可能導致系統死機，但熱插拔硬碟經筆者的長期操作驗證從未導致過硬碟燒毀。不過這畢竟是非常規的硬碟安裝和使用方法，硬碟存在熱插拔和即插即用的可行性，但普通用戶最好不要輕易模仿。
一般的外設，像軟碟機、光碟機甚至是硬碟都可以使用熱插拔，在安裝時記住要先插數據線，後插電源線，拆下時剛好相反，只要您注意步驟正確，完全就可以把熱插拔玩弄於股掌之間。
不過在硬碟熱插拔時要注意，一定要使用同一個型號的硬碟，因為您硬碟的型號數據還存儲在主板的BIOS里，這個是無法修改的，而軟碟機、光碟機就沒有這個問題了，您可以大膽的使用熱插拔。

④ pcb板的熱學性能

由於材料及其製品都在一定的溫度環境下使用，在使用過程中，將對不同回的溫度作出反映，表現出不同答的熱物理性能，這些熱物理性能就稱為材料的熱學性能。 材料的熱學性能有：熱容、熱膨脹、熱傳導等。

PCB線路板通過一系列檢查、測試和老化試驗等可保證PCB長期而可靠地工作著。

PCB線路板產品既便於各種元件進行標准化組裝，又可以進行自動化、規模化批量生產。同時，PCB線路板和各種元件組裝部件還可組裝形成更大部件、系統，直至整機。

(4)電路板熱設計擴展閱讀：

PCB這種電路板的兩面都有布線，不過要用上兩面的導線，必須要在兩面間有適當的電路連接才行。這種電路間的「橋梁」叫做導孔（via）。

導孔是在PCB上，充滿或塗上金屬的小洞，它可以與兩面的導線相連接。因為雙面板的面積比單面板大了一倍，雙面板解決了單面板中因為布線交錯的難點（可以通過導孔通到另一面），它更適合用在比單面板更復雜的電路上。

⑤ 印製電路板設計過程中如何進行散熱設計,地線設計和電磁兼容設計

電路板設計過程
要求是什麼，
任務是？

⑥ 如何實現板級電路熱設計

板上元器件合理布置、PCB使用更大面積的銅、使用導熱系統更好的材料製造電路板、給功耗大的期間加裝散熱器、加風扇等等

⑦ 做PCB的熱分析、熱設計、熱測試方面的工作，需要閱讀哪些資料或書籍，有沒有好的推薦！

給你推薦兩本書，我都看過，很受用。

1. 《傳熱學》，西安交通大學出版社，只要看懂內導熱對流輻射的基本原理及公式容、並且會利用簡單的經驗公式分析問題即可。

2. 《電子設備熱設計級分析技術》，找到與你的工作相關的章節學習即可。

⑧ PCB熱設計的檢驗方法

(一) PCB熱設計的檢驗方法：熱電偶
熱電現象的實際應用當然是利用熱電偶測量溫度。電子能量與散射之間的復雜關系，使得不同金屬的熱電勢彼此不同。既然熱電偶是這樣一種器件，它的兩個電極之間的熱電勢之差是熱電偶熱端和冷端之間溫差的指示，如果所有金屬和合金的熱電勢不一樣，就不可能使用熱電偶來測量溫度了。這一電勢差稱為塞貝(SCeBeek)效應。一對不同材料的導體A與B，其一個接點維持在溫度T1，兩個自由端維持在一個較低的溫度To。接點和自由端均位於溫度均勻的區域中，而兩根導體都經受同樣的溫度梯度。為了能夠測量自由端A和B之間的熱電勢差，一對同樣材料的導體C，在溫度to處分別與導體A與B相連，接到溫度為T1的檢測器。十分明顯，塞貝克效應決不是連接點上的現象，而是與溫度梯度有關的現象。為了正確理解熱電偶的性能，這一點無論怎麼強調也不過分。
熱電偶測溫的使用范圍非常廣泛，所遇到的問題也是多種多樣。因此，本章只能涉及熱電偶測溫的若乾重要方面。熱電偶仍然是許多工業中溫度測量的主要手段之一，尤其是在煉鋼和石油化學工業中更是如此。但是，隨著電子學的進展，電阻溫度計在工業中的應用也越來越廣泛了，熱電偶已不再是惟一的最重要的工業溫度計了。
電阻溫度計和熱電偶相比(電阻測量和熱電勢測量相比)，其優點在於兩種元件工作原理上的根本差別。電阻溫度計指示電阻元件所在區域的溫度，它與引線及沿著引線的溫度梯度無關。但是，熱電偶是通過測量冷端兩電極之間的電位差來測量冷端與熱端間的溫度差。對於一支理想的熱電偶，電位差只與兩端的溫度差有關。但是，對於一支實際熱電偶，在溫度梯度處電偶絲的某種不均勻性也會引起電位差的變化，這仍然是限制熱電偶准確度的一個因素。
七種國際採用的熱電偶，即所謂「標准化熱電偶」。列舉了每一電極的名義成分、每種合金的通用商品名稱以及熱電偶的字母代號。這些字母代號最初由美國儀器學會(InstrumentSoCietyofAmeriCan)所引入，但是現在已為全世界所廣泛採用。這些字母代號可以作為各種類型。
(二) PCB熱設計的檢驗方法：溫升測試
對於PCB熱設計，我們必須在後續的工作中來實際驗證，以確定各晶元的工作溫度都在正常范圍以內。
一般都是選取發熱量比較大的晶元和元器件來測試它的最大負荷的工作溫度，也就是看長時間滿載時的工作溫度狀況。在測試前由設計人員確定發熱量大的晶元和元器件，另外對於晶元的最高溫度點同樣要求提供。
溫度測量使用熱偶線，線長一般是選2m左右，把線頭的連接點放置於所要測量點的位置，並用膠帶固定(膠帶必須是耐高溫且高黏性的，以確保高溫不脫離和溫度測量數據的准確性)。同時，要注意線不能折，否則會影響測試精度。文章轉自深圳宏力捷！

⑨ 哪些電子器件可以當做熱源對電路板進行加熱

這熱源設計涉及整體產品功能和安全性，不能片面解決低溫而冒險，需要看整體設計才能判定溫度設計;