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PCB Layout過孔散熱設計

CHANBAEK ? 來源:模擬世界的搬運工 ? 作者:模擬應用工程師 ? 2023-08-07 15:26 ? 次閱讀

電路設計中熱設計是非常重要的,通常對于走大功率的芯片諸如BUCK,LDO,Diver等芯片,在芯片設計封裝上為了減小芯片熱阻會在芯片底部外置Exposed Pad /Thermal Pad,以使芯片工作時高效散熱。除此之外,在PCB Layout 時板子的層數,銅箔的面積,過孔的數量與尺寸都會影響芯片熱阻。

下圖LMR23630的pin9為散熱引腳,通常使用者會將此處鋪銅。進一步添加過孔能進一步顯著減小芯片熱阻。

wKgZomTQnEyAfwt9AACmmMLi_Rs016.jpg

一、過孔的個數越多散熱的效果越好,下圖是隨著過孔個數芯片熱阻的變化。

wKgaomTQnEyAfQ6NAAFA-0qSUnE210.jpg

(圖源來自《PCB Layout熱設計指引-ROHM》)

從上圖結果表明,在Thermal Pad下方過孔數量從0增加為6個時,芯片熱阻下降速度顯著。而再增加過孔超過了Thermal Pad 的區域,芯片熱阻趨近于平緩。

二、過孔的孔徑越大,作為熱傳導路徑的過孔本身熱阻降低,對芯片的散熱能力越強。

下圖是過孔孔徑分別為Φ0.3mm, Φ0.5mm, Φ1mm對應不同的芯片熱阻情況。

wKgaomTQnEyASZGNAAFJIqMZ6kY037.jpg

雖然孔徑越大熱阻越小,但為了防止波峰焊透錫,建議過孔孔徑不超過0.3mm。

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