PCB热实验设计5:4层PCB

4.3.5实验设计5:4层PCB

到目前为止，我们已经考虑了第1层铜(连接到MOSFET漏极片)没有连接到任何其他层的情况。然而，我们完全有可能使用MOSFET漏极片下的散热过孔模式来提供与第4层上的

VCC平面的电连接(例如)。这种方法与图2的拓扑结构一致。除了提供必要的电连接外，这种安排还将提供一个远离MOSFET的额外的热通道，从而“电过孔”也起“散热过孔”的作用。

虽然众所周知，在器件中添加散热过孔通常会提高器件的热性能，但是很难知道有多少散热过孔能提供最佳的解决方案。

显然，我们不希望添加太多的散热过孔，如果它们不能显著提高热性能，因为它们的存在可能会在PCB组装过程中产生问题(当然，我们是PCB的第一个过孔付出成本)。因此，本实验设计的目的是研究不同的模式对设计的热性能的影响。

本节的实验设计将使用边长15mm的第1层铜面积，并将考虑使用表1中列出的特征的模式。在所有情况下，散热过孔的直径为0.8mm，都假定为空心的。PCB叠层如图8所示。图11 显示了过孔模式的示例。

表1。过孔模式总结

图11所示。5 x 4过孔模式（非比例尺绘图）。

图12显示了不同过孔模式的结果。

图12所示。器件结温与散热过孔的数量的关系

图12显示了从器件Tj下没有过孔到器件下有20过孔的情况的显著下降。这是一个明确的指示，表明热量正在从MOSFET漏极到第4层，这正是我们所期望的结果。值得注意的是，在器件下增加越来越多的散热过孔，几乎不会增加Tj的减少。这是因为，当我们添加更多的散热过孔时，布置图的通板电导率增加。然而，同时我们也是减少器件和PCB之间的接触面积，因为更多的1层铜被空气取代。因此，我们没有看到热性能有多大的改善。因此，我们可以从这个实验设计中得出的结论是，添加一些散热过孔将提高热性能，但继续添加更多散热过孔不会带来进一步显著的性能改进。

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