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PCB 过孔对散热的影响

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发表于 2021-12-3 15:42 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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PCB 过孔对散热的影响
在自然对流散热产品中,PCB上的过孔大小对散热的影响是很大的,但是具体有多大,还不知道,我们就从简单的产品分析开始,以单个芯片的过孔参数为对象,研究过孔参数变化对导热系数的影响:

& V0 @$ m' w! x6 q3 W5 D9 L  }条件:
4层板   PCB 尺寸100x100x1.6mm
7 F+ A1 K& d9 {! x/ F3 s& c芯片尺寸:40x40x3mm
5 B3 a! ^9 m0 C- m1 y$ j过孔范围:40x40mm0 s4 x, J! }# c1 V- w. r1 z4 A; u2 ?
过孔镀铜厚度:0.025mm7 h4 ~2 |' v3 J6 a( R9 [/ [
过孔间距:1.2mm
8 @- v% F3 x' I: m# i$ e: M0 }过孔之间填充:空气
针对过孔,主要有以下几个参数对散热有影响:
过孔的直径
2 u. {* e* e  n( [0 l  D7 y7 }过孔的数量6 b( `; V7 @2 b: ]* V" ^2 @
过孔铜箔的厚度
当然手工也可以计算(并联导热)

0 q3 A% Z, M' D0 D* w; k, a
不过既然有了软件,我们可以利用软件快速的计算出各种组合的变化:
* x3 v) h0 n# q
1、过孔的直径影响(其他参数不变)

9 }- q8 D9 T- w: @7 J; t( U

5 r* _3 F' q' T( I1 D) n* \: V
(为什么是线性呢?想想......)
6 {6 v3 G" Q8 N2 _  n& B
2、过孔的数量影响(其他参数不变)

  I2 G& S8 C( O  |# |' ]3 Q2 J+ N
(还是线性。。)

% w- F* {0 P# h4 R2 ]2 J# r/ |- U) ]
3、过孔的铜箔厚度影响(其他参数不变)

+ p; _$ |( U/ W5 _: t$ k, w
(还是线性。。)

9 G. p# \# D# C- o- m
  结论:
1、加热过孔的目的就是为了增强Z向导热的能力,让发热面的元件快速冷却,所以,结合以上的数据可以看出,增加孔径,增加镀层厚度,增加过孔数目都是能显著强化Z向的导热的。
2、需要注意的是孔径的增加会破坏XY向平面的导热效果,不过这种破坏几乎可以忽略不计的。
3、另外,在过孔里面增加填充材料也能进一步提高Z向的导热效果。
4、在自然对流情况下,用过孔来进行对流散热带走的热量同样可以忽略不计。
* ?% d4 ~. e! @' }& f" a0 [

' ]7 C' x* Z. X2 h  V' S5 Y! K  J5 k4 p  T5 A

4 J1 \1 c; O: W# e
5 e  y1 M6 ^- d) @0 s: p
" ~$ W* `, J6 X. i' v% y8 g7 f3 W) N7 p' N( d
6 x6 H! W7 E- ~0 G' D
' _# w; [5 a! j) ]

( W) }5 p8 P, H: I/ N7 {

该用户从未签到

2#
发表于 2021-12-3 15:58 | 只看该作者
孔径的增加会破坏XY向平面的导热效果

该用户从未签到

3#
发表于 2021-12-3 17:53 | 只看该作者
PCB上的过孔大小对散热的影响是很大的
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