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PCB Layout过孔散热设计

CHANBAEK 来源:模拟世界的搬运工 作者:模拟应用工程师 2023-08-07 15:26 次阅读

电路设计中热设计是非常重要的,通常对于走大功率的芯片诸如BUCK,LDO,Diver等芯片,在芯片设计封装上为了减小芯片热阻会在芯片底部外置Exposed Pad /Thermal Pad,以使芯片工作时高效散热。除此之外,在PCB Layout 时板子的层数,铜箔的面积,过孔的数量与尺寸都会影响芯片热阻。

下图LMR23630的pin9为散热引脚,通常使用者会将此处铺铜。进一步添加过孔能进一步显著减小芯片热阻。

wKgZomTQnEyAfwt9AACmmMLi_Rs016.jpg

一、过孔的个数越多散热的效果越好,下图是随着过孔个数芯片热阻的变化。

wKgaomTQnEyAfQ6NAAFA-0qSUnE210.jpg

(图源来自《PCB Layout热设计指引-ROHM》)

从上图结果表明,在Thermal Pad下方过孔数量从0增加为6个时,芯片热阻下降速度显著。而再增加过孔超过了Thermal Pad 的区域,芯片热阻趋近于平缓。

二、过孔的孔径越大,作为热传导路径的过孔本身热阻降低,对芯片的散热能力越强。

下图是过孔孔径分别为Φ0.3mm, Φ0.5mm, Φ1mm对应不同的芯片热阻情况。

wKgaomTQnEyASZGNAAFJIqMZ6kY037.jpg

虽然孔径越大热阻越小,但为了防止波峰焊透锡,建议过孔孔径不超过0.3mm。

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