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1、前言
PCB常規(guī)的FR4材料的熱導(dǎo)率較低（通常約為 0.3~0.4 W/m·K），這使得它在大功率電路應(yīng)用中不利于功率芯片熱量的快速散發(fā)。改善FR4 PCB熱傳導(dǎo)的一種性價比比較高的方法是在芯片熱焊盤上添加熱過孔。通過在PCB焊盤上添加熱過孔，可以顯著增強(qiáng)熱傳導(dǎo)路徑，使熱量更容易從功率芯片傳遞到空氣中或散熱器上。那么一個焊盤放多少個過孔散熱最合適呢？
2、過孔熱阻計算
單個熱過孔的熱阻計算可以用以下公式近似得到：其中：
Rth是熱阻（單位：K/W）
L是過孔的長度（也就是PCB的厚度，一般是1.6mm）
k是過孔內(nèi)材料的熱導(dǎo)率（銅的熱導(dǎo)率k=400W/m/k）
A是過孔的橫截面積
如果我們放置的熱過孔直徑d=0.3mm，那么過孔熱阻Rth：
Rth=L/(k*A)=57℃/W
但是實際上上面的計算是有問題的，原因是我們按銅的熱導(dǎo)率為400W/m/k，實際上焊盤為了可焊性考慮，一定不是純銅，一般是鍍錫，也就是SnAgCu焊層，其熱阻典型值是58W/m/k，這樣重新計算出過孔的熱阻
Rth=L/(k*A)=391℃/W如果我們在一個焊盤上放置M個過孔，那么熱阻就會變成Rth_1=Rth/M，比如我放置20個過孔，那么焊盤的熱阻就變成了Rth_1=391/20=19.55℃/W放置50個過孔：Rth_1=391/50=7.82℃/W放置100個過孔：Rth_1=391/100=3.91℃/W可以發(fā)現(xiàn)，過孔越多，焊盤熱阻的散熱效果改善的已經(jīng)越來越不明顯了。
3、總結(jié)
通過上面的計算我們發(fā)現(xiàn)，提高過孔散熱能力有以下因素：1.提高過孔孔徑，比如0.3mm改為0.6mm，2.增加過孔數(shù)量需要注意的是，雖然過孔越多，散熱越好，但是過孔數(shù)量越多，當(dāng)過孔數(shù)量增加到一定程度，過孔數(shù)量增加對散熱的改善已不再明顯，此時我們就沒必要增加繼續(xù)增加過孔數(shù)量了。
并且過孔數(shù)量增加會導(dǎo)致PCB成本增加，大量密集的通孔對PCB的機(jī)械強(qiáng)度也有影響，所以過孔還不能太過于密集，要保持合理間距（一般是1mm），所以我們需要合理放置過孔。
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