PCB散熱之過孔的作用

pcb 為多層復合結構，主要由基板樹脂材料和銅箔組成，訊號層、電源層及地層之間等必須通過絕緣的樹脂材料進行隔開。

而實際上訊號層也就是銅箔層往往非常薄，樹脂層才會佔據大量空間。同時，因為樹脂材料（ fr4）的導熱率（～0.3 w/m. ℃）遠低於銅箔（～398 w/m. ℃），因此 pcb 在厚度方向上的綜合導熱係數很低。

通常 pcb 在平面方向上的導熱能力比法向方向上的導熱能力強數十倍，多數pcb厚度方向的導熱係數甚至低於0.5w/m.k。這就是我們常說的pcb板的各向異性。

其本質是組成物質的分子結構的排列在不同方向是不一致的。

我們反過來再看貼片式晶元在pcb這一側的散熱過程。

當熱量從晶元結發出，經過熱阻較低的襯底傳輸到pcb頂面後，就需要進入pcb。這時，如果不施加過孔，熱量在進入pcb後，就必須經由導熱性能極低的fr4才能散發到單板的背面來。這顯然非常不利於熱量的散失。

基於這一傳熱特點，誕生了熱過孔這一散熱強化手段。

熱過孔是除風道設計、散熱器設計之外另一非常重要的散熱強化手段。尤其是對於那些貼片封裝、結板熱阻較低的晶元。對於某些尺寸很小、加裝散熱器困難的小晶元而言，熱過孔甚至可能是唯一的散熱強化手段。

在實際中，我們需要考慮散熱過孔的大小以及數量，這個可以根據實際的器件放置位置以及走線的限制來確定過孔的大小以及多少；除此之外還要考慮到工藝的實際生產問題，比如焊盤能否增加過孔以及過孔是否填充綠油。