功率芯片焊盘上放多少个散热过孔才算是最优？计算告诉你答案-电路设计知识点-德赢Vwin官网网

Part 01

前言

PCB常规的FR4材料的热导率较低（通常约为 0.3~0.4 W/m·K），这使得它在大功率电路应用中不利于功率芯片热量的快速散发。改善FR4 PCB热传导的一种性价比比较高的方法是在芯片热焊盘上添加热过孔。通过在PCB焊盘上添加热过孔，可以显著增强热传导路径，使热量更容易从功率芯片传递到空气中或散热器上。那么一个焊盘放多少个过孔散热最合适呢？

Part 02

过孔热阻计算

单个热过孔的热阻计算可以用以下公式近似得到：其中：

Rth是热阻（单位：K/W）

L是过孔的长度（也就是PCB的厚度，一般是1.6mm）

k是过孔内材料的热导率（铜的热导率k=400W/m/k）

A是过孔的横截面积

如果我们放置的热过孔直径d=0.3mm，那么过孔热阻Rth：

Rth=L/(k*A)=57℃/W

但是实际上上面的计算是有问题的，原因是我们按铜的热导率为400W/m/k，实际上焊盘为了可焊性考虑，一定不是纯铜，一般是镀锡，也就是SnAgCu焊层，其热阻典型值是58W/m/k，这样重新计算出过孔的热阻

Rth=L/(k*A)=391℃/W 如果我们在一个焊盘上放置M个过孔，那么热阻就会变成 Rth_1=Rth/M，比如我放置20个过孔，那么焊盘的热阻就变成了 Rth_1=391/20=19.55℃/W 放置50个过孔： Rth_1=391/50=7.82℃/W 放置100个过孔： Rth_1=391/100=3.91℃/W 可以发现，过孔越多，焊盘热阻的散热效果改善的已经越来越不明显了。

Part 03

总结

通过上面的计算我们发现，提高过孔散热能力有以下因素： 1.提高过孔孔径，比如0.3mm改为0.6mm， 2.增加过孔数量需要注意的是，虽然过孔越多，散热越好，但是过孔数量越多，当过孔数量增加到一定程度，过孔数量增加对散热的改善已不再明显，此时我们就没必要增加继续增加过孔数量了。并且过孔数量增加会导致PCB成本增加，大量密集的通孔对PCB的机械强度也有影响，所以过孔还不能太过于密集，要保持合理间距（一般是1mm），所以我们需要合理放置过孔。

审核编辑黄宇

声明：本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人，不代表德赢Vwin官网网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用，如有内容侵权或者其他违规问题，请联系本站处理。举报投诉

电路设计

电路设计

+关注

关注
6673

文章
2451

浏览量
204115
焊盘

焊盘

+关注

关注
6

文章
551

浏览量
38134
过孔

过孔

+关注

关注
2

文章
200

浏览量
21873
功率芯片

功率芯片

+关注

关注
0

文章
98

浏览量
15338

接口测试理论、疑问收录与扩展相关知识点

本文章使用王者荣耀游戏接口、企业微信接口的展示结合理论知识，讲解什么是接口测试、接口测试理论、疑问收录与扩展相关知识点的知识学院，快来一起看看吧~

发表于 11-15 09:12 •306次阅读

接口测试理论、疑问收录与扩展相关<b class='flag-5'>知识点</b>

常用的D类功放多少瓦的功率才需要接散热器？

我们常用的D类功放多少瓦的功率才需要接散热器？

发表于 11-01 06:45

对双层板PCB布线时，在贴片元器件的焊盘上面打过孔可以吗？

向大家请教一下啊，请问对双层板PCB布线时，在贴片元器件的焊盘上面打过孔可以吗，用过孔连接正反面的元器件可以吗，对于多层板的情况呢

发表于 09-18 06:21

使用THS3092芯片进行电路设计遇到的疑问求解

我在使用THS3092芯片进行电路设计过程遇到一些问题：我需要THS3092内两级放大器级联，但是两级的输入输出相离较远，而这款芯片电路layout中需要添加

发表于 08-19 08:01

过孔盖油：优点和缺点

和部分盖油，或用覆盖层或其他材料盖油。选择合适的PCB设计软件，是成功对电路板进行过孔盖油处理的关键。详细了解过孔和焊盘，有助于轻松决定是否进行过孔

发表于 06-22 08:12 •1715次阅读

模拟电子技术知识点问题总结概览

给大家分享模拟电子技术知识点问题总结。

发表于 05-08 15:16 •1148次阅读

PCB布局设计的散热处理

热过孔能有效的降低器件结温，提高单板厚度方向温度的均匀性，为在 PCB 背面采取其他散热方式提供了可能。通过仿真发现，与无热过孔相比，在器件热功耗为 2.5W 、间距 1mm 、中心设计 6x6

发表于 04-23 16:10 •746次阅读

【量子计算机重构未来 | 阅读体验】第二章关键知识点

本帖最后由 oxlm_1 于 2024-3-6 23:20 编辑之所以将第二章单独拿出来，是因为在阅读过程中，发现第二章知识点较多，理解起来比较耗时间。第二章的主要知识点：量子

发表于 03-06 23:17

什么是电功率?其计算是什么?它的国际单位是什么?

于电力系统、电子设备和工业生产中。电功率的计算可以通过两种方式进行：电功率的定义公式为：功率 = 电流 × 电压。在直流电路中，如果电压

发表于 02-01 16:00 •3175次阅读

过孔能否打在焊盘上？

在PCB设计中，过孔是否可以打在焊盘上需要根据具体的应用场景和设计要求来决定。如果是在个人DIY的情况下，将过孔打在焊

发表于 01-26 08:07 •2460次阅读

PCB设计中过孔能否打在焊盘上？

在PCB设计中，过孔是否可以打在焊盘上需要根据具体的应用场景和设计要求来决定。

发表于 01-25 09:35 •2088次阅读

PCB设计中，BGA焊盘上可以打孔吗？

PCB设计中，BGA焊盘上可以打孔吗？在PCB（印刷电路板）设计中，BGA（球栅阵列）焊盘上是可以打孔的。然而，在决定是否将BGA

发表于 01-18 11:21 •1941次阅读

PCB焊盘上不了锡，原因出在哪里？

。一种可能的情况是锡膏过期，锡膏的有效期限往往是12个月，过期的锡膏可能会出现干燥和化学成分变化的问题。另外，锡膏的含锡量也会影响焊盘上锡的质量，锡膏中含锡量较低时，可能会导致焊

发表于 01-17 16:51 •4636次阅读

PCB过孔的基础知识与设计验证

过孔是镀在电路板顶层与底层之间的通孔外的金属圆柱体。信号过孔连接不同层上的传输线。过孔残桩是过孔上未使用的部分。

发表于 01-05 15:19 •1224次阅读

浅谈初级电工必备知识点

对于初学电工的朋友来说，掌握一些基础且实用的知识点是非常重要的。本文旨在分享初级电工应该掌握的核心知识，帮助新手电工更好地入门和提升技能。

发表于 12-26 10:44 •1088次阅读