1. 引言

 車載MCU（微控制單元）作為汽車電控“大腦”，集成度持續(xù)提升（如英飛凌AURIX TC49x系列晶體管密度超1000萬/mm²），功耗增至5W~15W，若PCB散熱不良，會導(dǎo)致MCU溫度超125℃（AEC-Q100 Grade 2上限），引發(fā)死機(jī)或性能降額——行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，28%的車載MCU故障源于過熱，某車企曾因MCU過熱導(dǎo)致車輛儀表盤黑屏，召回1.2萬臺。車載MCU PCB需符合**AEC-Q100（汽車集成電路可靠性標(biāo)準(zhǔn)）** 散熱要求，捷配累計(jì)交付55萬+片車載MCU PCB，芯片溫度控制達(dá)標(biāo)率99.6%，本文拆解MCU PCB散熱核心原理、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及量產(chǎn)方案，助力車企解決過熱問題。

2. 核心技術(shù)解析

3. 實(shí)操方案

3.1 散熱設(shè)計(jì)三步法（操作要點(diǎn) + 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn) + 工具 / 材料）

1. 基材選型：根據(jù) MCU 功耗確定基材 ——5W~10W 選生益 S1141（導(dǎo)熱系數(shù) 1.5W/(m?K)，Tg=170℃），10W~15W 選捷配定制金屬基板（鋁基板，導(dǎo)熱系數(shù) 2.0W/(m?K)），通過捷配 “導(dǎo)熱系數(shù)測試”（用激光導(dǎo)熱儀 JPE-Laser-Heat 300）驗(yàn)證，確保達(dá)標(biāo)；
2. 銅皮與過孔設(shè)計(jì)：MCU 下方鋪設(shè)全覆銅（面積 = 芯片面積 ×2.5），銅厚 2oz（高功率選 3oz），銅皮邊緣距芯片引腳 0.5mm；散熱過孔設(shè)為 0.3mm 孔徑，間距 1.8mm，數(shù)量 = 銅皮面積 ÷(2mm×2mm)，用捷配 PCB 設(shè)計(jì)軟件（JPE-Design 6.0）自動生成過孔布局；
3. 輔助散熱設(shè)計(jì)：高功率 MCU（≥10W）需設(shè)計(jì)散熱焊盤（面積 10mm×10mm，銅厚 3oz），焊盤與 MCU 底部散熱 pad 焊接，同時在 PCB 背面加裝散熱片（鋁制，厚度 1.5mm），用導(dǎo)熱硅膠（導(dǎo)熱系數(shù) 1.2W/(m?K)）粘接，捷配 SMT 產(chǎn)線可同步完成散熱片安裝。

3.2 量產(chǎn)散熱驗(yàn)證（操作要點(diǎn) + 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn) + 工具 / 材料）

1. 熱阻測試：每批次首件用熱阻測試儀（JPE-Thermal-500）測試 MCU 區(qū)域熱阻，需≤0.8℃/W（5W~10W MCU）或≤0.5℃/W（10W~15W MCU），符合 AEC-Q100 散熱要求；
2. 溫度測試：將 PCB 置于高溫箱（JPE-TH-300），MCU 滿載運(yùn)行（100% 占空比），用紅外熱像儀（JPE-Infrared 800）監(jiān)測芯片溫度，需≤125℃（環(huán)境溫度 85℃），不合格品追溯銅皮與過孔工藝；
3. 長期穩(wěn)定性測試：每季度抽取 100 片 PCB 進(jìn)行 1000h 高溫老化（85℃，MCU 滿載），測試后芯片溫度增量≤5℃，確保散熱性能長期穩(wěn)定。