在电子产品调试和可靠性测试过程中,PCB局部发热异常是一个非常典型、却又容易被误判的问题。不少工程在发现局部温升偏高时,第一反应往往是怀疑器件选型或功率超标,但在大量实际案例中,真正的问题并不在器件本身,而是PCB铜厚设计与散热路径被低估。当热量无法被有效扩散和释放,局部发热就会逐渐演变为可靠性隐患。
你是否遇到过以下问题?
如果发热具有局部性和累积性,就不能只从电气参数角度分析。
解决方案:重新审视铜厚与热量传导路径
PCB不仅是电气连接载体,更是重要的散热结构。
局部发热异常,往往意味着热量在板内“走不出去”。
1. 铜厚设计不足限制热扩散能力
在高电流或持续功耗区域,铜厚直接决定了热量横向扩散的能力。如果仅按最小电气载流能力选择铜厚,热量就会集中在局部区域,导致温升异常。尤其是在内层电源层或大面积走线区域,铜厚不足的问题更容易被放大。
2. 铜分布不连续造成“热瓶颈”
即便整体铜厚满足要求,如果铜皮被过度分割、打孔或避让,热传导路径也会被切断。热量在传导过程中遇到“瓶颈”,就会在局部区域不断累积,形成高温点。这类问题在高密度、多功能分区的PCB上尤为常见。
3. 垂直散热路径设计被忽略
很多设计只关注平面散热,却忽略了层间导热路径。如果内层热量无法通过过孔有效传导至外层或散热结构,即便表面温度看似正常,内部也可能已经处于高温状态。
4. 制造工艺放大设计缺陷
在实际制板过程中,铜厚偏差、压合不均或局部蚀刻差异,都会进一步影响热传导能力。原本处于临界状态的设计,在量产条件下就可能直接暴露为发热异常。
解决建议:把热设计当作PCB基础能力
在设计阶段,应将铜厚和铜分布视为热设计的一部分,而非单纯的电气参数。在制造阶段,应关注铜厚一致性和关键散热区域的工艺稳定性。在验证阶段,可通过热成像等方式提前识别潜在风险点。在一些PCBA项目中,具备制板与装配协同经验的团队,往往更早关注散热路径问题。深圳捷创电子科技有限公司在相关项目中,会结合PCB结构与实际负载工况进行综合评估,避免局部发热问题在量产后才集中暴露。
总结
PCB局部发热异常,并不一定是器件问题,而往往是铜厚设计和散热路径被忽略的结果。只有从热传导的角度系统分析PCB结构,才能真正解决发热问题,提升产品长期稳定性。