几乎每个人都会同意，发现如何生火是人类历史上最伟大的发明之一。然而，火灾可能会失控，这也是我们可能面临的最具破坏性的危险之一。从这个角度来看，也许调节和控制热量的能力和拥有热量一样重要。

控制热量无疑是电路板开发和运行中更重要的方面之一。对于电路板开发来说，制造过程中控制和散热的能力很重要，尤其是对于PCB组装。然而，设计的选择，如要包含的组件类型、表面处理和保护企业，以及热阻管理选项-包括所选的散热材料-极大地影响了热管理的成功。

散热为什么很重要？

控制温度影响的热管理是电子系统长期关注的问题。这是由于电流从任何材料流出或流过任何材料时发生的基本化学反应。为了使具有负极性的电子流动，需要能量来从它们的价能级释放电子。这种能量变化将产生由材料发射或吸收的辐射。在任何情况下，都会产生热量，必须控制热量才能使元件、电路或系统功能正常运行。

有两种方法可以控制或管理电路板上的热量：散热或分配。这两种方法都很重要，因为它们可以防止元件过热，并在电路板上形成热点或高温集中区域。这些事故如果足够严重，可能会导致短路、部件或电路板损坏，或产生火花，从而在PCBA或附近引发的火灾。

此外，分布和耗散在PCB制造和操作过程中也很重要。比如要保证焊料分布均匀，才能保证形成高质量的接头，过高的热量集中会导致分层和板材翘曲。良好的热分布几乎取决于所选的电路板材料。为了有效去除多余的热量，常见的耗散技术包括在高能设备上安装散热器，如处理器、散热孔，甚至冷却风扇，以获得更好的通风。然而，电路板材料的选择也有助于散热。

电路板材料如何影响散热？

在很多情况下，不管FR-4是否是最佳选择，都很容易选择。幸运的是，在很多情况下，你可以解决这个问题。然而，有时特定设计的材料选择需要避免安装后的故障模式，这可能是由于过热和散热效率低。例子包括：短路、分层、组件和走线损坏、过度EMI和表面弧跟踪。

为了避免组件和电路板损坏等意外情况，材料选择应基于设计类型，并取决于以下材料特性：热膨胀系数(CTE)，基板随温度变化的膨胀速率；玻璃化转变温度(Tg)，板材开始软化和变形的点；热导率（k）以及通过材料的热传递速度。

为了做出最佳材料选择，您需要了解电气、机械和热性能。PCBA的具体价值由所选材料决定。除了了解电路板的属性，还可以通过遵循一些简单的准则来提高电路板的散热能力，如下所列。

散热材料选择指南

1、了解重要的板温参数

全面了解所有电路板属性可以帮助您在所有情况下创建更好的设计。但是，为了获得最佳的散热效果，您应该熟悉电路板工作环境的热属性及其可接受的值。

2、执行热分析

除了材料特性的知识，你还应该在设计过程中模拟电路板的热行为。分析应包括名义上的配电(PDN)评估和具体设计案例，如高压或大电流应用程序。这些分析的结果应该用于修改您的元件选择、散热元件(如散热器)和电路板布局。如有必要，包括散热孔的位置和数量，以改善散热。

3、根据板材类型选择材料

为PCBA选择材料时，应始终考虑电路板类型和尺寸，并将其纳入最终选择：例如，对于高速PCBA，介电常数、 dk、损耗因数、 df和介电损耗是重要的考虑因素。