pcb增加铜厚可以增大散热能力
是的,完全正确。在PCB设计中增加铜箔厚度是增大其散热能力的有效方法之一。
原理如下:
- 增大导热截面积: 铜是优良的导热材料。铜箔越厚,其横截面积就越大。根据热传导的基本定律(傅里叶定律),热阻与导热路径的横截面积成反比。增大铜箔厚度直接减小了热量在铜平面内传导的热阻。
- 降低热阻: 更低的平面热阻意味着热量能更高效地从发热源(如功率芯片、大电流走线)通过铜平面散发到更大面积的PCB铜层上,或者传递到散热孔、散热焊盘、甚至PCB边缘。
- 增大热容(次要作用): 更厚的铜层也意味着更大的热质量(热容),能在短时间内吸收更多的热量,起到一定的“缓冲”作用,减缓温度的急剧上升。但这主要是瞬态效果,最终的稳态散热能力提升主要还是依赖于导热性能的增强(即热阻的降低)。
具体应用场景:
- 高功率器件下方: 在功率MOSFET、LED驱动器、电源芯片等发热量大的元器件下方,通常会设计较大的铜焊盘(散热焊盘),并建议使用更厚的铜箔(如2oz, 3oz甚至更高)来增强向PCB内部或外部散热的能力。
- 大电流走线: 承载大电流的走线本身会产生焦耳热(I²R损耗)。加宽走线可以降低电阻减少发热,但有时受空间限制无法加宽太多时,增加铜厚是另一个降低电阻和增强散热的关键手段(因为电阻也与导体厚度成反比)。
- 散热通道: 连接发热源到散热焊盘或散热过孔阵列的铜箔路径,增加其厚度也能降低这段路径的热阻。
需要注意的点:
- 成本增加: 更厚的铜箔意味着更高的材料成本和可能的加工难度(如蚀刻更厚的铜需要调整工艺),会增加PCB制造成本。
- 设计限制: 超厚铜箔可能会对精细线路的蚀刻精度和最小线宽/线距带来挑战。
- 并非万能: 增加铜厚主要改善的是PCB平面内的导热性能,有助于将热量扩散到更大的区域。最终将热量从PCB散到环境中,还需要依赖:
- 连接到铜层的散热过孔(Thermal Vias)。
- 连接到散热过孔或铜层的外部散热器(Heatsink)。
- 暴露在空气中(并可能涂覆散热涂层)的大铜面区域(依靠对流和辐射散热)。
- 系统的强制风冷或液冷。
- 增加铜厚不能替代这些最终的散热措施,它只是优化了把热量传递到这些最终散热措施的通路。
- 热容的误解: 虽然热容增大能减缓温升,但如果散热路径不畅,热量最终还是会累积起来。稳态散热能力的提升主要依赖于导热能力的增强(热阻降低)。
总结:
增加PCB铜箔厚度是一种非常有效且常用的增强PCB散热能力的技术,核心在于通过增大导热截面积来降低热量在铜平面内传导的热阻,从而更高效地将热量从热源传递到散热区域(如散热焊盘、过孔、PCB边缘)。但需要权衡成本、制造工艺和配合最终的外部散热方案才能达到最佳效果。
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张燕
2021-04-11 08:54:25
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362163
2021-03-31 08:43:09
如何进行化学镀厚铜故障的处理
化学镀厚铜不需要电镀设备和昂贵的阳极材料,沉铜后经防氧化处理即可进入图形转移工序,然后直接进行图形电镀,缩短了生产流程,有着非常广泛的应用。但由
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ah此生不换
2019-09-02 08:00:00
什么是厚铜电路板?为什么大电流要选择厚铜PCB呢?
较小,因此可以减少发热量,从而减少热应变。 提示:导电系数就是电阻率,金属“导体”按导电系数导电性依次分为:银→铜→金→铝→钨→镍→铁。 3.厚
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