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Security Level: 单板热设计培训教材 整机工程部热技术研究部 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 提 纲 一、热设计基础知识 1、热量传递的三种基本方式 2、热阻的概念 二、器件热特性 1、认识器件热阻 2、典型器件封装散热特性 3、单板器件的散热路径 三、散热器介绍 四、导热介质介绍 五、单板强化散热措施 1、PWB热特性 2、PWB强化散热措施 六、单板布局原则 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 2 一、热设计基础知识 热量的传递有导热，对流换热及辐射换热三种方 式。在终端设备散 热过程中，这三种方式都有发生。三种传热方式传递的热量分别由以下 公式计算 Fourier导热公式：Q= λA(T -T )/ δ h c Newton对流换热公式：Q= αA(Tw-Tair) 辐射4次方定律：Q=5.67e-8* εA(Th4-Tc4) 其中λ、α 、ε分别为导热系数，对流换热系数及表面的发射率，A是 换热面积。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 3 1、热量传递的三种基本方式 导 热 物体各部分之间不发生相 对位移时，依靠分子、原子及 自由电子等微观例子的热运动 而产生的热量称为导热。例 如，固体内部的热量传递和不 同固体通过接触面的热量传递 都是导热现象。芯片向壳体外 部传递热量主要就是通过导热。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 4 导 热 导热过程中传递的热量按照Fourier导热 定律计算： Q= λA(Th-Tc)/ δ 2 其中： A 为与热量传递方向垂直的面积，单位为m ; Th 与Tc 分别为高温与低温面的温度， δ为两个面之间的距离，单位为m 。 λ为材料的导热系数，单位为W/(m* ℃），表示了该材料导热能 力的大小。一般说，固体的导热系数大于液体，液体的大于气体。例如 常温下纯铜的导热系数高达400 W/(m* ℃），纯铝的导热系数为236 W/(m* ℃），水的导热系数为 0.6 W/(m*℃），而空气仅 0.025W/(m*℃） 左右。铝的导热系数高且密度低，所以散热器基本都采用铝合金加工， 但在一些大功率芯片散热中，为了提升散热性能，常采用铝散热器嵌铜 块或者铜散热器。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 5 导 热 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confiden