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如何解决激光雷达 PCB 的散热难题？—— 从材料到布局的全面解析

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人气：75发布日期：2025-05-26 09:18【大中小】

随着自动驾驶技术的飞速发展，激光雷达作为核心传感器，其性能与可靠性至关重要。而激光雷达工作时，PCB 上的电子元件会产生大量热量，如果不能有效散热，将严重影响激光雷达的性能、稳定性和寿命。

激光雷达 PCB 的散热难题迫在眉睫。

激光雷达的工作原理决定了其内部电子元件的高负荷运转。以常见的多线激光雷达为例，其发射端需要持续发射高功率激光脉冲，接收端则要快速处理大量回波信号，这使得 PCB 上的芯片、二极管等元件成为主要热源。如某款 128 线激光雷达，工作时 PCB 局部温度可高达 100℃以上，远远超出电子元件的正常工作温度范围。过高的温度会导致元件性能下降，像激光二极管会出现波长漂移，影响测距精度；芯片运算速度变慢，甚至出现数据错误。

激光雷达线路板从材料选择上看，高导热材料是解决散热问题的关键。传统的 PCB 基板材料导热率有限，如今可采用导热性能优异的金属基覆铜板，如铝基板、铜基板。铝基板成本较低、重量轻，在一些对成本敏感的激光雷达中应用广泛；铜基板则具有更高的导热率，能更高效地传导热量，适用于对散热要求极高的高端产品。在导热界面材料方面，可选用导热硅胶片、导热凝胶等。它们能填充元件与散热器之间的微小间隙，降低接触热阻，使热量更顺畅地传递到散热器。

电路板合理的布局设计同样不可或缺。要将发热量大的元件，如激光发射芯片、信号处理芯片，尽可能靠近 PCB 边缘或散热器安装，缩短热量传递路径。并且要避免元件过于集中，防止热量积聚。例如，将激光发射模块和接收模块分区域布局，减少相互间的热影响。还可以在 PCB 上设计大面积的散热铜箔或铜柱，利用铜的良好导热性，将热量快速扩散。通过热仿真软件对布局方案进行模拟分析，提前优化布局，能有效提高散热效果。