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PCB过孔对散热的影响

菜鸟
2021-12-03 15:44:05     打赏

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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:

微信图片_20211130143954.jpg


条件:

4层板   PCB 尺寸100x100x1.6mm
芯片尺寸:40x40x3mm
过孔范围:40x40mm
过孔镀铜厚度:0.025mm
过孔间距:1.2mm
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
过孔的数量
过孔铜箔的厚度

当然手工也可以计算(并联导热)

微信图片_20211130144050.jpg


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:


1、过孔的直径影响(其他参数不变)


微信图片_20211130144104.jpg


微信图片_20211130144106.jpg

微信图片_20211130144109.jpg

(为什么是线性呢?想想......)


2、过孔的数量影响(其他参数不变)


微信图片_20211130144113.jpg

微信图片_20211130144119.jpg

微信图片_20211130144121.jpg

(还是线性。。)


3、过孔的铜箔厚度影响(其他参数不变)


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微信图片_20211130144130.jpg

微信图片_20211130144133.jpg

(还是线性。。)


  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。


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专家
2021-12-03 16:10:34     打赏
2楼

谢谢分享


助工
2021-12-03 17:52:21     打赏
3楼

谢谢分享。


专家
2021-12-03 18:16:44     打赏
4楼

感谢分享


专家
2021-12-03 19:53:54     打赏
5楼

可能并不尽然


院士
2021-12-03 20:27:08     打赏
6楼

分析到位


高工
2021-12-03 23:21:24     打赏
7楼

学习一下


专家
2021-12-04 00:00:42     打赏
8楼

谢谢分享


专家
2021-12-04 00:05:05     打赏
9楼

制作PCB的讲究越来越多了,学习了


高工
2021-12-04 00:11:19     打赏
10楼

收藏一下啊


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