印制电路板温升因素分析及散热方式
电子设备工作时产生的热量，使设备内部温度迅速上升，若不及时将该热量散发，设备会持续升温，器件就会因过热失效，电子设备的可靠性将下降。因此，对电路板进行散热处理十分重要。
一、印制电路板温升因素分析
引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在，电子器件均不同程度地存在功耗，发热强度随功耗的大小变化。
印制板中温升的2种现象：
（1）局部温升或大面积温升；
（2）短时温升或长时间温升。
在分析PCB热功耗时，一般从以下几个方面来分析。
1.电气功耗
（1）分析单位面积上的功耗；
（2）分析PCB电路板上功耗的分布。
2.印制板的结构
（1）印制板的尺寸；
（2）印制板的材料。
3.印制板的安装方式
（1）安装方式（如垂直安装，水平安装）；
（2）密封情况和离机壳的距离。
4.热辐射
（1）印制板表面的辐射系数；
（2）印制板与相邻表面之间的温差和他们的绝对温度；
5.热传导
（1）安装散热器；
印制电路板的可靠性设计 实践证明，即使电路原理图设计正确，印制电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如，如果印制板两条细平行线靠得很近，则会形成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声。因此，在设计印制电路板的时候，应注意采用正确的方法。 地线设计 在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法。如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分干扰问题。电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地（屏蔽地）、数字地（逻辑地）和模拟地等。在地线设计中应注意以下几点： 1.正确选择单点接地与多点接地 在低频电路中，信号的工作频率小于1MHz，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因而应采用一点接地。当信号工作频率大于10MHz时，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就近多点接地。当工作频率在1～10MHz时，如果采用一点接地，其地线长度不应超过波长的1/20，否则应采用多点接地法。 2.将数字电路与模拟电路分开 电路板上既有高速逻辑电路，又有线性电路，应使它们尽量分开，而两者的地线不要相混，分别与电源端地线相连。要尽量加大线性电路的接地面积。 3.尽量加粗接地线 若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，致使电子设备的定时信号电平不稳，抗噪声性能变坏。因此应将接地线尽量加粗，使它能通过三位于印制电路板的允许电流。如有可能，接地线的宽度应大于3mm。 4.将接地线构成闭环路 设计只由数字电路组成的印制电路板的地线系统时，将接地线做成闭环路可以明显的提高抗噪声能力。其原因在于：印制电路板上有很多集成电路元件，尤其遇有耗电多的元件时，因受接地线粗细的限制，会在地结上产生较大的电位差，引起抗噪声能力下降，若将接地结构成环路，则会缩小电位差值，提高电子设备的抗噪声能力。
LED散热技术之散热方式及散热材料 散热是影响LED灯具照明强度的一个主要因素。LED灯具比传统的白炽灯能效高80%，但是其LED组件和驱动器电路散热量很大。如果这些热量没有适当的排放出去，LED灯具的发光度和寿命将会急剧下降。 散热片能解决低照明度LED灯具的散热问题。灯具厂商能生产40W LED替代灯以及60W LED替代灯。高照明度LED灯具就会遇到散热问题。一个散热片是无法解决75W或者100W LED 灯具的散热问题的。 对高亮度灯泡的需求显而易见，75W和100W灯泡占据了照明市场很大份额。市场都渴望利用LED灯具固有的节能和维修优势。2007年的美国能源独立和安全法案要求从2012年起使用更高效率的照明灯具。这些新要求促使消费者们寻找照明质量好、寿命高并且照明度强的灯具来替代现有的白炽灯。 为了达到理想的照明强度，必须使用主动冷却技术来解决LED 灯具组件释放的热量。一些主动冷却解决方案例如风扇的寿命没有LED灯具高。为了给高亮度LED灯具提供一个实用的主动冷却解决方案，散热技术必须是低能耗的；并且能适用于小型灯具；其寿命要与灯源相似或高于灯源。 散热方式 一般说来，依照从散热器带走热量的方式，可以将散热器分为主动式散热和被动式散热。所谓的被动式散热，是指通过散热片将热源LED光源热量自然散发到空气中，其散热的效果与散热片大小成正比，但因为是自然散发热量，效果当然大打折扣，常常用在那些对空间没有要求的设备中，或者用于为发热量不大的部件散热，如部分普及型主板在北桥上也采取被动式散热，绝大多数采取主动式散热式，主动式散热就是通过风扇等散热设备强迫性地将散热片发出的热量带走，其特点是散热效率高，而且设备体积小。 主动式散热，从散热方式上细分，可以分为风冷散热、液冷散热、热管散热、半导体制冷、化学制冷等等。 风冷风冷散热是最常见的散热方式，相比较而言，也是较廉价的方式。风冷散热从实质上讲就是使用风扇带走散热器所吸收的热量。具有价格相对较低，安装方便等优点。但对环境依赖比较高，例如气温升高以及超频时其散热性能就会大受影响。 液冷 液冷散热是通过液体在泵的带动下强制循环带走散热器的热量，与风冷相比，具有安静、降温稳定、对环境依赖小等等优点。液冷的价格相对较高，而且安装也相对麻烦一些。同时安装时尽量按照说明书指导的方法安装才能获得最佳的散热效果。出于成本及易用性的考虑，液冷散热通常采用水做为导热液体，因此液冷散热器也常常被称为水冷散热器。 热管 热管属于一种传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点，并且由热管组成的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小等优点。其导热能力已远远超过任何已知金属的导热能力。 半导体制冷 半导体制冷就是利用一种特制的半导体制冷片在通电时产生温差来制冷，只要高温端的热量能有效的散发掉，则低温端就不断的被冷却。在每个半导体颗粒上都产生温差，一个制冷片由几十个这样的颗粒串联而成，从而在制冷片的两个表面形成一个温差。利用这种温差现象，配合风冷/水冷对高温端进行降温，能得到优秀的散热效果。半导体制冷具有制冷温度
2019年数通用高速高密度多层印制电路板项目可行性研究报告 2019年12月
目录 一、项目概况 (3) 二、项目实施的背景及必要性 (3) 1、公司现有产能及装备水平难以满足下游客户的发展需要 (3) 2、公司产业升级的需要 (3) 三、项目实施的可行性 (4) 1、不断扩大的市场规模为项目开展提供重要保障 (4) 2、客户资源丰富，订单储备充足 (5) 四、项目投资概算及进度安排 (6) 五、项目经济效益评价 (7)
一、项目概况 本项目拟在公司原有土地上新建专业化信息化工厂，对产品的生产工艺、生产流程进行优化，并提升产品工程设计水平以达到更高的材料利用率。本项目的主要产品为5G通信产品、服务器用高速高密度多层印制电路板。项目总投资为124,578万元。 二、项目实施的背景及必要性 1、公司现有产能及装备水平难以满足下游客户的发展需要 通信技术产业发展非常迅速，面对下一代通信网络需求，公司需要加快落实先进产能以适应下游技术发展、满足客户需求。然而，公司目前用于加工高速高密度系统板的专用设备、可靠性检测设备和配套基础设施尚有不足，无法完全适应相关制造技术要求，制约了工艺技术的开发与提升，难以满足国内外客户对数通电路板的技术与产能需求。因此，公司有必要进行数通项目建设，以提升印制电路板的制造技术能力并扩大产能，快速进入产业化阶段，满足下游市场日益增长的需求。 2、公司产业升级的需要 近年来，制造业竞争日益激烈，信息化制造将成为未来企业立足之根本。在数通用高速高密度多层印制电路板（一期）投资项目建设与运营经验的基础上，公司将通过本项目进一步对产品的生产工艺、
第6章传热 1、传热过程有哪三种基本方式？答：（1）间接换热，（2）直接换热，（3）蓄热式换热。 2、传热按机理分为哪几种？答：（1）热传导，（2）热对流，（3）热辐射。 3、物体的导热系数与哪些主要因素有关？答：与物体材料的组成、结构、温度、湿度、压强及聚集状态等因素有关。 4、流体流动对传热的贡献主要表现在哪儿？答：流体在垂直于传热方向上的流动，可以增加传热方向上的温度梯度，尤其是湍流时，使得传热方向上的温度梯度仅存在于流动边界层内，故温度梯度数值有很大的增加，根据傅立叶热传导定律可知，在温度梯度方向上的传热速率有了很大增加。流体在平行于传热方向上的同向流动对于传热的作用是明显的，流体的质点运动携带了热量，使得传热速率可有很大增加。 5、自然对流中的加热面与冷却面的位置应如何放才有利于充分传热？答：将加热面水平方向置于底部，加热面水平方向置于顶部，有利于自然环流。 6、液体沸腾的必要条件有哪两个？答：（1）达到一定的过热度，（2）有利于形成较多的气泡核心。 7、工业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作？为什么？答：应在什么核状沸腾状态下操作，因为此状态下，对流传热系数大，操作状态安全稳定。 8、沸腾给热的强化可以从哪两方面着手？答：（1）加热表面，易于形成更多的汽化核心，（2）沸腾液体，在液体中加入少量的添加剂改变沸腾液体的表面张力。 9、蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体？答：在冷凝液膜表面上的不凝性气体膜，导热系数很小，热阻值大，直接影响蒸汽冷凝传热速率，故应定期排放不凝性气体。 10、为什么低温时热辐射往往可以忽略，而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式？答：根据斯蒂芬-波尔茨曼定律，物体对外辐射能量的总能力E与其绝对温度的4次方成正比，故在物体处于低温时热辐射往往可以忽略，而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式。 11、影响辐射传热的主要因素有哪些？答：（1）高温物体绝对温度的4次方与低温物体绝对温度的4次方之差，（2）高温物体的黑度值及低温物体的黑度值，（3）高温物体与低温物体的位置关系。 12、为什么有相变时的对流给热系数大于无相变时的对流给热系数？答：（1）核状沸腾状态时，加热壁的温度t w已经达到了一定的过热度，与壁面相接触的液体很容易汽化，很多的气泡很自然容易上浮，这样刚与壁面相接触的液体又发生汽化。在壁面与相接触的液体之间的传热，热阻值很小，则表现为对流给热系数很大；（2）蒸汽冷凝时，蒸汽与被加热壁面之间的传热，热阻就是由冷凝液的膜中产生，膜很薄，故热阻值很小，则表现为对流给热系数很大。无相变时的对流传热热阻发生在层流底层中，由于在一般情况下层流底层比冷凝液的膜厚许多，故其热阻值大许多，对流给热系数小许多。 13、有两把外形相同的茶壶，一把为陶瓷的，一把为银制的。将刚烧开的水同时充满两壶，陶壶中水温下降比银壶中的快，为什么？答：因为两壶置于空气中，首先主要以热辐射的方式对外界空气散热。陶瓷材料的黑度数值大，银材料的黑度数值小，故在水温降低的初始阶段，陶瓷壶对外辐射传热速率更快，则水温降得更快。但是，在水温降低到较小的数值后，则会出现相反的状态，因为辐射传热速率均已经很小了，则应考虑通过壶壁材料的热传导速率了。银材料的导热系数较陶瓷材料的要大，而银壶的壁厚较陶瓷壶的要薄，故导热热阻小，热传导速率更快。 14、若串联传热过程中存在着某个控制步骤，其含义是什么？答：说明在这个步骤中热阻值最大，并且比其他步骤中的热阻值大许多。 15、传热基本方程式推导得出对数平均推动力的前提条件有哪些？答：（1）定常态换热，两种流体的热容流率不变，（2）逆流换热，（3）无热损失。 16、一列管换热器，油走管程并达到充分湍流。用133o C的饱和蒸汽可将油从40o C加热至80o C 。若欲增加50%的油处理量，有人建议采用并联或串联同样一台换热器的方法，以保持油的出口温度不低于80o C ，这个方案是否可行？答：（1）换热器中的总传热系数K约等于油侧的对流传热系数。若串联同样一台换热器，在每台换热器中的总传热系数K是原来的1.50.8倍，换热面积A是原来的2倍，若保持油的出口温度不低于80o C ，串联换热器的平均传热温度差与原来相同，故串联换热器的换热速率是原来的 ?倍。而流量增加后换热负荷是原来的1.5倍，故这个方案可行。（2）若并联同样一台换5.18.0= .2 766 2
印制电路板的可靠性设计措施 摘要：本文通过长期科研实践和产品开发，提出了印制电路板在设计与工艺中应解决的可靠性设计、电磁兼容性问题的有效方法。 关键词：印制电路板可靠性电磁兼容 1 引言 近年，由于先后参加“彩电回扫变压器自动测试系统”“黑白电视机回扫变压器自动测试仪”以及“FBT回扫变压器温控台”，“FBT回扫变压器断续台”的研制开发生产工作，体会到：即使电路原理图和试验板试验正确，印制板电路设计不当，也会对设计的电子产品的可靠性产生不利影响。 印制电路板的设计与工艺越来越显得重要，譬如：印制电路板的两条细平行线靠得近，则会形成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声。还有印制板地线的阻抗较高，构成公共阻抗就会在器件之间形成耦合干扰，元、器件在印制板中的排列也十分重要。因此，在设计印制电路板的时候，应注意采用科学的方法进行印制板的可靠性设计和电磁兼容性设计。 2.根据器件排列选择印制 电路板的尺寸 根据电路原理图中的元器件的体积，多少及相互影响来决定印制电路板的大小尺寸的选择。印制板尺寸要适中，尺寸大时，即制线条长，阻抗增加，不仅抗噪声能力下降，成本也高，体积也大；尺寸小时，则散热不好，同时易受临近线条干扰。 器件的排列，应把相互有关的器件尽量就近排列，按电路原理图逐级排列。有两个变压器以上的电路应考虑垂直分布，对发热器件应考虑通风与散热。 3.电磁兼容性设计 印制电路板中的电磁兼容设计尤为重要。电磁兼容性是指电子设备在各种电磁环境中能够正常工作的能力。电磁兼容性设计的目的是使电子设备既能抑制各种外来的干扰，使电子设备在特定的电磁环境中能够正常工作，同时又能减少电子设备本身对其它电子设备的电磁干扰 。 3.1 选择合理的布线 印制电路板中选择合理的布线也是提高电磁兼容的好办法。为了抑制印制电路板导线之间的串扰，在设计布线时应尽量避免长距离的平行走线，尽可能拉开线与线之间的距离，信号线与地线及电源线尽可能不交叉，在一些对干扰十分敏感的信号线之间设置一根接地的印制线，可以有效地抑制串扰。 选择双面印制板也是提高电磁兼容的有效办法。具体做法是在印制板的一面横向布线，另一面纵向布线，然后在交叉孔处用金属化孔相连，装配时逐一严格检查金属化孔的上下连线是否接通。采用平行走线可以减少导线电感，但导线之间的互感和分布电容增加，如果布局允许，最好采用双面#字形网状布线结构。 3.2 抑制高频产生的电磁辐射
目前可行的CPU散热方式主要分两类，一类是液体散热，一类是风冷散热。液体散热包括水冷、油冷等，主要是水冷，而风冷散热就是大家常见的一个散热片上面镶嵌一个风扇的那种散热方式，种类最多，为大家所常用。 水冷散热器的好处是散热效果突出，目前很少有风冷散热器可以与之媲美的，但它有致命的缺陷：安全问题，虽然很多水冷散热器号称绝不漏水，但谁也无法保证肯定不漏，只要一漏水，您的机器那就玩完了。此外用水冷散热器还比较麻烦，因为需要一个大水箱，还需要耐心细致的安装。 风冷散热器的散热效果不如水冷散热器，但因为其使用安全，安装简便的特点，所以一直是广大电脑玩家的首选散热器，但大家是否都知道风冷散热器的原理呢？面对市面上的种种风冷散热器，哪个的效果才是最好的呢？下面为你细细说明。 首先我要声明，文中提到的风冷散热器包括两部分，一部分是散热片，另一部分是散热风扇，这点一定注意，因为我们大家平时把风冷散热器简称为风扇，好像风扇的好坏才是风冷散热器的关键，其实散热片更不可忽视，也起到非常重要的作用。 热量的基本传递方式有三种：传导、对流、辐射（摘自高中物理:-P ）。CPU散热器的散热片必须紧贴CPU，这种传递热量的方式是传导；散热风扇带来冷空气带走热空气，这是对流；温度高于空气的散热片将附近的空气加热，其中有一部分就是辐射。从热量传递的过程，我们不难看出，要想让散热效果突出，就必须保证这三种传递热量的方式迅速有效。那么好的风冷散热器，就需要满足以下的三点要求： 【传导好】 散热片要采用优质的材料。金和银的导热性能最好，但价格太高，相信不会有人拿来做散热片的，纯铜散热效果次之，但已经非常优良，不是有很多文章介绍用铜片改造散热片来加速热传递么？不过铜片也有缺点，造价高，重量大，不耐腐蚀等。所以大多数散热片都是采用轻盈坚固的铝材来制作的，这其中，应属铝合金的热传导最好，专业音响的功率放大器的散热片绝大多数都采用的铝合金，好的CPU风冷散热器也采用铝合金，如富士康散热器，TT涡轮散热器等，一些杂牌的散热器就采用纯铝散热片，纯铝的热传导效果很一般，质地很轻，用手指弹击的时候声音不如铝合金清脆。但价格便宜，这种散热片的风冷散热器，容易造成发热量大的CPU 的损坏，遗憾的是很多人还在采用它，因为来的容易，很多都是赠送的。 为了加速热传导，要建议大家使用导热硅脂。我们知道固体和固体再怎么紧密接触，一样会留下微小的空隙，那么热量在传递起来就会很慢（这也是为什么风冷散热器夹具如果很紧的话，散热效果会显著改观的原因）。空气的热传导性能很差（要不我们的棉衣、羽绒服怎么会那么暖和呢？）因此我们利用导热硅脂将空隙填补起来，这样可以加速热量的传递。优质的导热硅脂是不会干涸的，而且导热效果还是很不错的，导热硅脂价格便宜，进口的略贵一些，但可以使用很长时间。 【对流好】
印制电路板的种类 实际电子产品中使用的印制扳千差万别，简单的印制板只有几个焊点或导线，一般电 子产品中焊点数为数十个到数百个，焊点数超过60D的属于复杂印制板。根据不同的标 准印制电路板有不同的分类。 1．按印制，电路的分布分类 按印制电路约分布可将印制电路板分为单面板、双面板、多层扳3种 (1)单面板 单面板是在厚度为o．2—5mm的绝缘基板上，只有一个表面敷有铜箔，通过印制和 腐蚀的方法在基板上形成印制电路。单面板制造简单，装配方便，适用于一放电路要求， 如收音机、电视机等；不适用于要求高组装密度或复杂电路的场合。 (2)双面板 双面板是在厚度为o．2—5mm的绝缘基板两面均印制电路。它适用于一般要求的 电子产品，如电子计算机、电子仪器和仪表等。由于双面板印制电路的布线密度较单面板 高，所以能减小设备的体积。 (3)多层板 在绝缘基板上印制3层以上印制电路的印制板称为多层板。它是由几层较薄的单面 板或双面板教和而成，其厚度一般为1．2—2．5m顺。为了把夹在绝缘基板中间的电路引TI代理商 出，多层板上安装元件的孔需要金属化，即在小孔内表面涂效金属层，使之与夹在绝缘基 板中间的印制电路接通。图2—2是多层板结构示意固，多层板所用的元件多为贴片式元
件，其特点是： ·与集成电路配合使用，可使整机小型化，减少整机重量； ·提高了布线密度，缩小了元器件的间距，缩短了信号的传翰路径； ·减少了元器件焊接点，降低了故陈牢， ．增设了屏蔽层，电路的信号失真减少； ·引入了接地散热层，可减少局部过热现象，提高整机工作的可靠性。。 2．按基材的性质分类 按基材的性质可将印制电路板分为刚性和柔性两种。 (1)刚性印制板 刚性印制板具有一定的机械强度，用它装成的部件具有 于乎展状态。一般电子产品中使用的都是刚性印制板。 (2)柔性印制板 柔性印制板是以软层状塑料或其他软质绝缘材料为基材而制成。它所制成的部件可 以弯曲和伸缩，在使用时可根据ATMEL代理商安装要求将其弯曲。柔性印制板一般用于特殊场合，如某 些数字万用表的显示屏是可以旋转的，其内部往往采用柔性印制板；手机的显示屏、按键 等。图2—3为手机柔性印制板，它的基材采用聚酰亚胺，并且对表面进行了防氧 化处理，
PCB（印制电路板）是一项技术难度高，生产工艺复杂，资金投入量大的高科技产品。随着电子产品的集成化和小型化趋势，对印制电路板的体积要求越来越小，随之要求的是多层技术和高密度技术，致使印制电路板的制造越来越复杂。能否制造出高质量，高复杂及高精密度的印制电路板，生产设备尤其重要。而在PCB生产设备中，激光光绘机是PCB生产的关键设备，它的精度决定了生产印制电路板的精密度。 Q/SLEC001-2001 1、范围 本规范规定了有关激光光绘机的技术 要求、实验方法、检验规则、标志、包 装及运输和贮存。 2、引用规范 下列规范包含的条文，通过本规范中引 用而构成为本规范的条文。在规范出版 时，所示版本均为有效。所有规范都会 被修订，使用本规范的各方探讨、使用 下列规范最新版本的可能性。 外观尺寸说明
GB191―1990包装储运图标标志GB2423.1―1989电工电子产品基本环 境实验规程 实验A：低温实验方法GB2423.2―1989电工电子产品基本环 境实验规程 实验B：高温实验方法GB2423.3―1992电工电子产品基本环 境实验规程 实验Ca：恒定湿热实验 方法 GB4943―1995信息技术设备（包括电气事务设备）安全 GB5080.7―1986设备可靠性实验，恒定 失败率假设下的失败 率与平均无故障时间 的验证方法。 GB6881―1986声学―噪声源声功率 级的测定混响室精密
法和工程法 HB6158―1988 可靠性实验故障分类 3、技术要求 3.1主要设计要求 本机采用He-Ne激光器作为 光源，声光调制器作扫描激 光的控制开关，由计算机发 送的图形信息经RIP处理后 进入驱动电路控制声光调制 器工作，被调制的Ⅰ级4路 衍射激光，经物镜聚焦在被 滚筒吸咐的胶片上，滚筒高 速旋转作纵向主扫描，光学 记录系统横移作副扫描，两 个扫描运动合成，实现将计 算机内部处理的图形信息以 点阵形式还原在胶片上。 3.2主要技术性能
散热基本理论分析 【摘要】文章主要介绍散热基本理论，指出散热的三种主要方式，分别为导热、对流换热和辐射换热。三种散热方式在各行各业中的应用各有侧重，对流换热是计算机中最为主要的散热手段，辐射换热是各种高温热力设备中的重要换热方式，而对于TV背光系统，导热是最主要的散热方式。 【关键词】散热背光导热对流辐射 一、散热基本理论 热量的传递有导热、对流换热和辐射换热三种方式。导热指物体内的不同部位因温差而发生的传热，或不同温度的两个物体因直接接触而发生的传热，是最直接和常用的散热方式；对流换热指流体与温度不同的物体表面接触时，对流和导热联合起作用的传热，我们常见的风扇就是利用对流换热原理加快流体流动速度而进行散热。辐射换热指的是两个互不接触且温度不同的物体或介质之间通过电磁波进行的换热，这是各种工业炉、锅炉等高温热力设备中重要的换热方式。 二、导热 导热--物体内的不同部位因温差而发生的传热，或不同温度的两物体因直接接触而发生的传热。从定义中我们不难看出，无论是物体内部的热量传递还是物体与其他物体之间的热量传递都属于导热，传导过程中传递的热量按照Fourier（傅里叶）导热定律计算：Q=λA( Th-Tc)/ξ。其中λ指的是材料的导热系数，A指的是两个物体的接触面积，Th和Tc分别指的是高温和低温面的温度，ξ为两个面之间的距离。 从公式中不难看出导热的效果与材料的导热系数、接触面积和温差成正比，与两个面之间的距离成反比。 导热系数单位为W/（m*℃）表示了该材料的导热能力的大小，一般来说固体的导热系数大于液体，液体的导热系数大于气体，例如纯铜的导热系数高达400W/(m*℃)，纯银的导热系数约为236W/(m*℃)，水的导热系数就只有0.6W(m*℃)，而空气的导热系数更仅仅为0.025W(m*℃)。铝的导热系数高而且密度低，所以大多数的散热器都使用铝合金材料，当然如果为了提供散热性能，可以在铝条上增加铜成分或者使用铜散热器，但代价相对较大，因为铜的价格相对昂贵。 图1.导热 三、对流换热 对流换热--流体与温度不同的物体表面接触时，对流和导热联合起作用的传热，这是计算机系统设备上应用最为广泛的一种散热模式。根据流动的起因不同，对流换热可分为强制对流换热和自然对流换热。
第四章 填空题: 1、传热的基本方式有 、 和 三种。 2、导热系数的物理意义是 ，它的单位是 。 3、各种物体的导热系数大小顺序为 。 4、在湍流传热时，热阻主要集中在 ，因此，减薄该层的厚度是强化 的重要途径。 5、在间壁式换热器中，间壁两边流体都变温时，两流体的流动方向有 、 、 和 四种。 6、无相变时流体在圆形直管中作强制湍流传热，在α=0.023λ/diRe 0.8Pr n 公式中，n 是为校正 的影响。当流体被加热时，n 取 ，被冷却时n 取 。 7、某化工厂，用河水在一间壁式换热器内冷凝有机蒸汽，经过一段时间运行后，发现换热器的传热效果明显下降，分析主要原因是 。 8、当管壁及污垢热阻可忽略时，薄管壁求K 公式可简化为：1 0111αα+=K 此时若10αα<<，则有 。 9、努塞尔特准数Nu 表示 的准数，其表达式为 ，普兰特准数Pr 表示 的准数，其表达式为 。 10、蒸汽冷凝有 和 两种方式。 11、总传热系数的倒数 K 1 代表 ，提高K 值的关键
是 。 12、在卧式管壳式换热器中，用饱和水蒸气加热原油，则原油宜走 程，而总传热系数K 接近于 的对流传热系数 13、在管壳式换热器中，当两流体的温差超过 时就应该采取热补偿措施。其基本形式有 、 和 。 14、写出四种间壁式换热器的名称 、 、 及 。 选择题： 1、两流体可作严格逆流的换热器是( ) A 板翅式换热器 B U 型管式列管换热器 C 浮头式列管换热器 D 套管式换热器 2、管壁及污垢热阻可略,对薄管壁来说,当两流体对流体热系数相差悬殊时(如 0αα>>i ),为有效提高K 值，关键在于（ ） A 提高i α B 提高0α C 减小垢层热阻 D 提高管内流体流量 3、双层平壁定态热传导，两层壁厚面积均相等，各层的导热系数分别为1λ和2λ，其对应的温度差为1t ?和2t ?，若1t ?>2t ?，则1λ和2λ的关系为（ ） A 1λ<2λ B 1λ>2λ C 1λ=2λ D 无法确定 4、空气、水、铁的导热系数分别是λ1、λ2和λ3，其大小顺序是（ ） A λ1>λ2>λ3 B λ1<λ2<λ3 C λ2>λ3>λ1 D λ2<λ3<λ1 5、对流体热速率=系数×推动力，其中推动力是（ ）
散热的四种方式 散热主要有四种方式：辐射、传导、对流、蒸发。 (1)辐射散热：将机体的热量以热射线的形式散发给周围温度较低的物体，即散发于低温空气中，称为辐射散热。这是安静状态下的主要散热方式，受环境温度的影响。当外界温度等于或超过体温时，则辐射散热就失效，体温升高，如中暑就是一个很好的例子。夏天，人们爱待在阴凉的地方，就是在运用“辐射散热”的原理呢。 (2)传导散热：是将机体深部的热量以传导的方式传至人体表面的皮肤，再由皮肤传给与其直接接触的衣服等物。由于衣服等物品是热量的不良导体，传热极慢，加上人体皮下脂肪的热导率低，所以通过传导散发的热量是很小的。不过在医院里，医生却常常应用冰帽、冰袋等对高热病人进行物理降温，这也是一种传导散热，因为水的传导率大，故传导散热已成为临床经常使用的降温方式之一。 (3)对流散热：这是一种特殊的传导散热方式，是借助空气不断的流动而将体热散发到空气中间。对流散热受风速的影响较大，如在夏天炎热的骄阳下，一阵清风所送来的凉爽，这是我们都有体会的。我们也可以借助对流散热的原理，为高热病人宽衣，把他们安置于通风良好的居室或用电扇(避免直吹)进行物理降温。
(4)蒸发散热：是在外界温度等于或超过体温，而不能借助辐射、传导、对流散热时可以采用的方法。通常人体内每1克水蒸发成水蒸气时要吸收约2．5千焦热量，所以可以借助汗液蒸发而带走大量的体热。蒸发散热是一个很主要的散热途径，平时我们虽然没有感到有明显的出汗现象，但在不知不觉中，24小时间人体可以有汗液量400-600毫升，医学上称之为不显汗。医生也往往利用这一机理给高热病人进行药物降温，如给予退热剂等。退热药品都有发汗作用，病人发汗后，可以由汗液的蒸发水分而带走大量体热，达到退热的目的，汗出热退而身凉的现象是我们经常可以遇见的。
何时以及如何检测印制电路板 何时以及如何检测印制电路板 何时以及如何检测印制电路板 何时以及如何检测印制电路板 及时检测,即实时结果分析和及时纠正差错,可以避免废品,改善质量和降低损耗。但印制电路板的装配需要许多连续的操作。您不禁要问:“在哪个生产环节进行检测最有利?每个步骤采用何种检测技术最好?” 典型的印制电路板装配工作始于一块裸板,然后上焊剂和安置元器件进行红外线软熔焊接,也可能手工焊些附加的元器件,具体的操作顺序可随产品性能而变更。 检测的重点如下: 摞板:确保没有短路和开路之处,互连线应具有适当的电流承受能力,保证金属化孔的完整性。焊剂:焊剂量要适当,不宜太多,要共面、均匀、位置正确。元器件布局:每个元器件应定位准确,排列整齐。焊接质量:焊点的电气和机械性能应良好,没有漏焊或虚焊。上述考虑不是一成不变的,一种能很好完成某种检测任务的系统或许不能很好地完成其他的检测任务,有些系统确实具有完善的检测功能,但代价高昂,用于某些特殊的生产环境。 虽然同一个设备可以用来完成若干不同类型的检测任务,但对于一个特定的检测任务,往往还需相应的特殊技术。 X射线及涡流 Optek公司负责销售与市场的副总裁罗杰·布赖恩先生说:“例如,HP公司在科罗拉多州拉夫兰的设备使用了实时可编程CAD控制,自动X射线系统检测多层电路板层与层之间的定位情况,这个过程快捷和富有特色,能及时分析各种参数,它不仅使得最优化的叠层后钻孔变得容易,而且在叠层前直接改善了生产控制过程。” 保证足够低的阻抗和避免过多的热消耗的关键在于内部连线铜的重量是否合理。在蚀刻前后可以用MRX系统和CMI设备来完成对敷铜板厚度的测量,这种设备将涡流和微阻技术相结合,提供了材料厚度的直接读数。 虽然完成印制电路板装配的公司希望一开始就完成裸板定位和含铜量的检测,但通孔镀层的完整性通常是在后续的检测中加以验证。CMI公司的PTX探头用于完成这个任务,它和MRX 系统的微电阻原理相同,也工作于同样的涡流.不论板的厚度如何,它都可以将通孔镀层厚度以3位LCD准确显示。 光束和影像
目录 1印制线路板（PCB）说明 .................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1印制线路板定义 ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.2印制线路板基本组成 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.3印制线路板分类 ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。2原理图入口条件 .................................................................................................................................... 错误!未定义书签。3原理图的使用 ........................................................................................................................................ 错误!未定义书签。4结构图入口条件（游） ........................................................................................................................ 错误!未定义书签。5结构图的使用 ........................................................................................................................................ 错误!未定义书签。6电路分类 ................................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 6.1从安规角度分类 ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.2布局设计要求 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.3各类电路距离要求 ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.4其他要求 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。7规则设置 ................................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 7.1规则分类 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.2基本设置 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.3特殊区域 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.4电源、地信号设置 ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.5时钟信号设置 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.6差分线的设置 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.7等长规则 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.8最大过孔数目规则 ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.9拓扑规则 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.10其他设置 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。8安规、EMC ........................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.1PCB板接口电源的EMC设计 .................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.2板内模拟电源的设计 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.3关键芯片的电源设计 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.4普通电路布局EMC设计要求..................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.5接口电路的EMC设计要求......................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.6时钟电路的EMC设计要求......................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.7其他特殊电路的EMC设计要求................................................................................................. 错误!未定义书签。 8.8其他EMC设计要求..................................................................................................................... 错误!未定义书签。9DFX设计 ............................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 9.1空焊盘（DUMMY PAD）................................................................................................................ 错误!未定义书签。 9.20402阻容器件的应用条件 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。10孔（结构） ........................................................................................................................................ 错误!未定义书签。
传热的三种基本方式 赵世强 08化工一班 0803021039 合肥学院 化学与材料工程系 合肥 230022 摘要：传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递过程。由于物体内或系统内的两部分之间的温度差而引起，净的热流方向总是由高温处向低温处流动。 关键词：传热，温度差，热传导，对流传热，辐射传热 引言 化学工业与传热的关系尤为密切，化工生产中的很多过程与单元操作都需要进行加热获冷却，而这些传热过程往往都是通过一定的换热设备来实现的。如何设计价格低廉、运行经济的换热设备以完成所要求的换热任务，是化学工程师经常遇到的问题。这就要求通晓热量传递的基本原理，又要求具有能够定量计算传递速率的能力。 1 热传导 热量从物体内部温度较高的部分传递到温度较低的部分或者传递到与之相接触的、温度较低的另一物体的过程称为热传导，简称导热。 特点：物质间没有宏观位移，只发生在静止物质内的一种传热方式。 1.1 傅立叶定律 描述导热现象的物理定律为傅里叶定律，其数学表达式为 dQ t q k n dS ?==-? 式中 Q ——传热速率单位时间传递的热量，/J s ； q ——热通量单位传热面积的传热速率，2/()J m s ?，矢量，方向为传热面的法线方向dQ q dS = ； S ——与导热方向垂直的传热面积； 负号表示q 与温度梯度方向相反； k ——导热系数, 单位为/()W m K ?。 物性之一：与物质种类、热力学状态（T 、P ）有关
物理含义：代表单位温度梯度下的热通量大小，故物质的k 越大，导热性能越好。 1.2 热导率（导热系数） 定义式：dQ dS k dt dn =- 单位温度梯度的热通量, /(K)W m ? k 表征物质导热能力的大小，是物质的物性之一。 k 金属非金属固体液气由实验测定，一般k k k k >>>金属非金属固体液体气体 1.2.1 气体的导热系数 a 随温度的升高而增大； b 气体k 很小，对导热不利，但有利于保温、绝热； c 混合物11131n i i i i m n i i i k y M k y M ===∑∑ 1.2.2 液体的导热系数 液态金属的k 比一般液体的要高大多数液态金属的k 随T 升高而减小。 在非金属液体中，水的最大。除水和甘油外，绝大多数液体的k 随T 升高而略有减少,k k >纯液体溶液溶液。 溶液的k ：0.9m i i k a k =∑ 或 m i i k a k =∑ 1.2.3 固体的导热系数 纯金属：k 随T 升高而减小，随纯度升高而增大 非金属：k 随ρ升高而增大，随T 升高而增大 对大多数匀质的固体，k 值与温度大致成线性关系，即 0(1)k k t β=+ 2 热对流（又称对流） 对流传热是指由于流体的宏观运动，流体各部分之间发生相对位移、冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。流体中质点发生相对位移而引起热交换。对流传热仅发生在流体中，因此它与流体的流动状态密切相关。在对流传热时，必然伴随着流体质点间的热传导。