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一、厚銅板散熱原理

厚銅板 PCB 的散熱主要依靠銅箔的高導(dǎo)熱性。銅的熱導(dǎo)率約為 380 - 400W/m·K，遠(yuǎn)高于普通 FR4 板材（0.2 - 0.3W/m·K），這使得熱量能夠快速從熱源傳導(dǎo)至 PCB 的其他部分。此外，厚銅板能夠承受更高的電流密度，減少因電流引起的焦耳熱。

 二、優(yōu)化厚銅板 PCB 散熱性能的方法

 （一）優(yōu)化電路布局

合理布局電路是提升厚銅板散熱性能的關(guān)鍵。將高功率元件布置在 PCB 的邊緣或靠近散熱邊緣的位置，有利于熱量的散發(fā)。同時，避免將多個高功率元件集中布置，以防熱量積聚。增加高功率元件與低功率元件之間的間距，有助于熱量的均勻分布，一般建議間距不小于 5mm。

 （二）增加散熱過孔

在厚銅板上增加散熱過孔可以有效提高散熱效率。散熱過孔應(yīng)布置在高功率元件的正下方或附近，直徑一般為 0.3 - 0.5mm。這些過孔將熱量從頂層或底層傳導(dǎo)至內(nèi)部的厚銅層，再通過厚銅層快速擴(kuò)散。同時，過孔的間距應(yīng)適中，一般為 1 - 1.5mm，過密會降低生產(chǎn)效率，過疏則影響散熱效果。

 （三）優(yōu)化銅箔厚度與散熱

銅箔厚度是影響厚銅板散熱性能的重要因素。增加銅箔厚度可以降低電阻，減少焦耳熱的產(chǎn)生。例如，從 2oz（63μm）增加到 4oz（127μm），電阻減半，焦耳熱相應(yīng)減少。然而，過厚的銅箔會增加制造成本和難度，一般建議根據(jù)實際功率需求選擇合適的銅箔厚度。

 （四）使用散熱材料

在厚銅板 PCB 上使用散熱材料，如導(dǎo)熱膠、散熱片等，可以進(jìn)一步提高散熱效果。導(dǎo)熱膠可用于填充元件與 PCB 之間的間隙，提高熱傳導(dǎo)效率，其熱導(dǎo)率一般為 1 - 5W/m·K。散熱片則通過增大散熱面積來提高散熱效率，材料通常為鋁合金或銅合金。安裝散熱片時，需確保其與 PCB 緊密接觸，必要時可在接觸面涂抹導(dǎo)熱硅脂，厚度控制在 0.05 - 0.1mm。

 （五）設(shè)計熱沉結(jié)構(gòu)

熱沉是一種高效的散熱結(jié)構(gòu)，可設(shè)計為多種形式。在厚銅板 PCB 上，可在高功率元件下方設(shè)計熱沉區(qū)域，通過加大銅箔厚度（如 6 - 10oz）形成熱沉。熱沉區(qū)域的形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)元件的熱耗散情況而定。例如，對于一個 20W 的功率元件，設(shè)計一個面積為 20mm×20mm、銅箔厚度為 6oz 的熱沉區(qū)域，可使元件溫度降低約 15 - 20℃。

 （六）優(yōu)化熱管理系統(tǒng)

建立完善的熱管理系統(tǒng)對厚銅板 PCB 的散熱至關(guān)重要。這包括優(yōu)化空氣流動路徑、使用散熱風(fēng)扇和熱管等。在設(shè)計 PCB 時，預(yù)留散熱風(fēng)道，確保空氣能夠順暢流動，風(fēng)速一般控制在 2 - 5m/s。散熱風(fēng)扇的選型應(yīng)根據(jù)散熱需求確定，功率在 5 - 20W 的風(fēng)扇適用于大多數(shù)電子設(shè)備。熱管則可用于長距離熱量傳導(dǎo)，其導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá) 10000W/m·K，能有效將熱量從熱源傳導(dǎo)至散熱區(qū)域。