理论教育 如何优化基板热阻模型?

如何优化基板热阻模型?

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:图7-16PCB中热量传播路径2)基板法向热阻及等效导热系数如图7-17所示,设一厚为δ的PCB,由n层铜层、n层环氧树脂构成,每个铜层的厚度为δCu,每个环氧树脂层的厚度为δEp,铜和环氧树脂的热导率分别为λCu和λEp,截面的面积为A。因此,式中λp——PCB平面热导率,可以表示为:4)带有热通孔的基板热阻模型根据图7-6可知,带有热通孔基本的结构模型。

如何优化基板热阻模型?

1)基板传热途径

PCB的层状结构以及构成不同层的材料热导率的不同,导致垂直流入基板的热量会会沿热导率高的金属层横向传递,从而引起PCB导热的各向异性(见图7-16)。

图7-16 PCB中热量传播路径

2)基板法向热阻及等效导热系数

如图7-17所示,设一厚为δ的PCB,由n层铜层、n层环氧树脂构成,每个铜层的厚度为δCu,每个环氧树脂层的厚度为δEp,铜和环氧树脂的热导率分别为λCu和λEp,截面的面积为A。假设截面A法向方向上的热传导是一维的,那么PCB总热阻相当于各热阻的串联,则法向方向的总热阻Rn可表示为:

式中 λn——PCB法向热导率,可以表示为:

图7-17 PCB法向导热模型

3)基板平面热阻及等效热导率

同样,假设热量在平行于铜层和环氧树脂层的分界面上的传递是一维的,可求得PCB平面的等效热阻。如图7-17所示,PCB的长度为L,宽度为W,则PCB平面热阻等效于各层平面热阻的并联热阻。(www.daowen.com)

因此,

式中 λp——PCB平面热导率,可以表示为:

4)带有热通孔的基板热阻模型

根据图7-6可知,带有热通孔基本的结构模型。假设基板法向热传导为一维热传导,则带有热通孔基板的总热阻相当于基板和热通孔热阻并联。

单个热通孔热阻可表示为:

PCB不含热通孔部分的热阻可表示为:

带有热通孔的PCB总热阻可表示为:

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