散熱過孔陣列設(shè)計(jì)指南
一、散熱過孔的作用
散熱過孔是PCB設(shè)計(jì)中用于散熱的重要結(jié)構(gòu),其主要作用是通過導(dǎo)熱路徑將熱量從發(fā)熱元件傳遞到PCB內(nèi)部或背面,從而降低熱阻,提高散熱效率。
二、不同孔徑和間距的散熱效果對(duì)比
1. 孔徑的影響
- 孔徑越大,熱阻越低,散熱效果越好。例如,孔徑從0.3mm增加到0.6mm,熱阻顯著降低。
- 過大的孔徑可能增加制造難度,且會(huì)降低PCB的布線密度。
2. 間距的影響
- 過孔間距建議在1.0mm至2.0mm之間,既能保證散熱效果,又能避免過孔過于密集導(dǎo)致的制造困難。
- 過孔過于密集會(huì)增加制造成本,同時(shí)可能影響PCB的機(jī)械強(qiáng)度。
三、優(yōu)化布局方案
1. 孔徑選擇
- 推薦孔徑范圍為0.2mm至0.5mm,具體尺寸可根據(jù)發(fā)熱元件的功率和PCB制造能力選擇。
- 對(duì)于高功率器件,建議選擇較大的孔徑(如0.4mm或0.5mm)以提高散熱效率。
2. 間距設(shè)計(jì)
- 過孔間距建議在1.0mm至2.0mm之間,以平衡散熱效果和制造難度。
- 在熱源附近盡量增加過孔密度,以減少熱量在PCB內(nèi)部的傳遞路徑。
3. 過孔數(shù)量
- 過孔數(shù)量越多,散熱效果越好,但過孔數(shù)量增加到一定程度后,散熱效果的改善會(huì)變得不明顯。
- 建議根據(jù)發(fā)熱元件的功率和溫度控制要求優(yōu)化過孔數(shù)量。
4. 散熱銅箔設(shè)計(jì)
- 增加散熱銅箔面積和厚度,可以有效提高散熱效率。銅箔面積越大,熱阻越低。
- 在多層PCB中,優(yōu)先增大靠近熱源層的銅箔面積,以提高散熱效果。
5. 過孔填充
- 用銅填充過孔可以提高導(dǎo)熱性能,但會(huì)增加制造成本??梢酝ㄟ^指定散熱過孔的內(nèi)壁厚度來(lái)替代銅填充。
四、總結(jié)
通過合理選擇孔徑、間距和過孔數(shù)量,并結(jié)合散熱銅箔設(shè)計(jì),可以有效優(yōu)化散熱過孔陣列的布局,提高PCB的散熱性能。在設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮散熱效果、制造難度和成本,以實(shí)現(xiàn)最佳的散熱方案。
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