一種手機(jī)與卡類終端的PCB熱設(shè)計方法

　　PCB布局遵循的常規(guī)方法很多，如：熱點分散;將發(fā)熱最大的器件布置在散熱最佳位置;高熱耗散器件在與基板連接時應(yīng)盡能減少它們之間的熱阻;PCB的每一層要大量鋪銅且多打通孔等。而在進(jìn)行PCB布局前，對PCB的熱設(shè)計至關(guān)重要。

　　市場上卡類終端的功耗現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)

　　隨著LTE無線網(wǎng)絡(luò)的部署，下行的數(shù)據(jù)速率已經(jīng)達(dá)到并超過了1Gbps，要處理這么高的數(shù)據(jù)速率，數(shù)據(jù)終端必需要很高的數(shù)據(jù)處理能力，同時必然帶來功耗的增加。而我們正在研發(fā)的幾款產(chǎn)品均出現(xiàn)了熱的問題，有幾款樣機(jī)在大速率數(shù)據(jù)傳輸時甚至在幾分鐘內(nèi)就出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰的現(xiàn)象，而這些問題的根源就是發(fā)熱，熱設(shè)計已經(jīng)成為了卡類終端的一個挑戰(zhàn)。蘋果公司iPAD產(chǎn)品的一個實例，大量用戶反饋其產(chǎn)品在較高環(huán)境下出現(xiàn)問題，這從側(cè)面反映了熱設(shè)計對于終端產(chǎn)品的重要性。功耗熱已經(jīng)成為了工程師在產(chǎn)品設(shè)計的初期需要認(rèn)真考慮的一個關(guān)鍵問題。

　　終端平臺的熱源器件主要有基帶芯片、射頻芯片、功放、電源管理芯片等，這些器件的功耗有的可以從廠商給的datasheet中查到，有的查不到，對于從datasheet中查不到功耗數(shù)據(jù)的熱源器件，需要根據(jù)經(jīng)驗或同類項目的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行估算，還可以直接向平臺提供商索取相關(guān)數(shù)據(jù)。表1為某項目主要熱功耗器件的功耗評估結(jié)果。

　　從表1的數(shù)據(jù)中我們可以看到一款數(shù)據(jù)卡的功耗已經(jīng)接近了4W，要想在U盤大小的結(jié)構(gòu)件內(nèi)耗散這么大的熱量，PCB的熱設(shè)計可以說已經(jīng)成了產(chǎn)品能否可靠工作的一個至關(guān)重要的設(shè)計考量。