过孔
散热过孔(二):过孔孔径
使用同等规格的过孔时,过孔的密度越大带来的散热效果就越好,这一点在之前的实验中已经证实。
现在我们要验证另外一种情况,如果过孔的孔径增加是否会进一步改善散热效果?
这次实验与上次一致,在长宽均为50mm的PCB板正中放置一个QFN封装的器件,这个器件是主要的热源。我们将在QFN的散热焊盘上放置不同规格的过孔阵列,验证散热效果。
第一种情况:过孔规格V16D8(焊环直径16mil,孔直径8mil),在器件的散热焊盘上一共放置了64个过孔。
第二种情况:仅将过孔规格调整为V22D12,孔间距不变。
散热过孔系列(一):过孔密度
常规的PCB板是由铜箔和介质压合而成,最常见的介质是FR4。铜与FR4的导热系数之间有非常大的差异,前者约为380W/(m*K),后者则只有约0.3W/(m*K)。因此,对于整个PCB板来说导热是各项异性的。在平面方向导热系数高,一般范围在10~45W/(m*K),垂直方向导热系数很低,约在0.3W/(m*K)附近。
这就导致PCB板平面方向散热的效率远大于垂直方向的散热,对这种情况我们可以增加发热区域的铜皮面积,使得热量通过更大的平面传递出去。但是很多设计中并没有足够的空间允许我们这样做,因此我们还需要借助过孔将热量传递到其它层的铜平面,再通过这些铜平面的大面积铜箔来散热。
在放置散热过孔的时候经常会有这样一些疑问,过孔是否越多越好?孔径的大小会影响散热吗?过孔塞孔是否能改善散热性能?
我们依然通过仿真来一一验证这些问题。
在PCB中建立一个DEMO板,板子面积为50*50mm,板厚1.6mm,居中放置一个QFN封装的器件:
可别看了PCB电路板上不起眼的小孔,没了它可能整个板子都报废~
过孔简介
过孔(via)是多层 PCB 的重要组成部分之一,钻孔的费用通常占 PCB 制板费用的 30%~40%。简单的来说,PCB 上的每一个孔都可以称之为过孔。
从作用上看,过孔可以分成两类:
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用作各层间的电气连接;
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用作器件的固定或定位;
如果从工艺制程上来说,这些过孔一般又分为三类:
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盲孔(blind via)
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埋孔 (buried via)
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通孔(through via)
盲孔
位于印刷线路板的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。
埋孔
是指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面。上述两类孔都位于线路板的内层,层压前利用通孔成型工艺完成,在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。
通孔
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