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嵌铜块PCB|局部散热通道与铜块装配设计

嵌铜块 PCB 在局部引入实心铜结构,将发热区域与指定散热面连接起来。它解决的是局部热路径问题,与整板增加铜厚或采用金属基板不同;成败往往取决于铜块两端的界面,而不只是铜本身的导热性。

带局部金属散热区域的嵌铜块PCB参考图片

把热路径拆成四个界面

器件到焊接面

封装热焊盘、焊料厚度和空洞影响热量进入铜块的效率。需确认热焊盘是否带电,以及对焊接面积和共面性的要求。

表面到铜块

铜块可以承担局部向厚度方向传热的作用。其位置、厚度与表面高度要和叠层、器件焊盘及加工路线一起定义。

铜块到散热器

背面的凸出量、平面度、界面材料和装配压力决定接触热阻;背面“有铜”并不代表与散热器形成有效接触。

散热器到环境

散热器尺寸、风流与环境温度仍是系统设计的一部分。局部热路径改善无法弥补外部散热条件不足。

嵌铜块、厚铜与散热过孔怎么比较

厚铜

更适合评估大电流走线和板面热扩散,但整板铜厚增加会影响蚀刻、线距和压合。

散热过孔阵列

可以形成多个垂直热通道,同时要评估孔填充、焊料流失及焊盘布局;适用性取决于具体封装和热需求。

嵌铜块

针对局部高热流区域建立实体铜路径,但增加开槽、结合、表面处理和共面控制等要求,需以热与结构验证决定是否值得采用。

铜块图纸应独立于普通板框图

机械定义

明确铜块轮廓、定位基准、厚度、转角、上下表面高度以及与腔体配合关系。铜块若带方向或防错特征,应在图纸中表达。

电气定义

铜块可能浮置、接地或连接其他网络,应显式说明。若需要电气隔离,应明确绝缘层和耐压要求,不能仅因为主要用途是散热就默认绝缘。

失效风险与检验对应关系

结合区域空隙

会影响热传递与机械强度;根据结构选择可行的界面检查、样板截面或其他经约定的方法。

高度不一致

可导致器件虚焊、翘起或散热器接触不足,应联合测量铜块面、板面和实际装配间隙。

热应力和翘曲

铜块与周边基材的热机械行为不同,应在回流及工作温度条件下验证结合与尺寸稳定性。

工程评审输入

热需求

功耗、热点位置、环境条件、允许温升和散热器结构;有热仿真时附上模型的边界条件。

制造要求

PCB 叠层、铜块加工图、表面处理、目标高度及绝缘或导通要求。

验证安排

确认热测量方法、装配过程和验收标准。尺寸、结合方式和批量适用性需结合实际结构评审。

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技术参考用于理解工艺原理,不代表敬鹏的产线参数;具体结构、材料与验收条件以工程确认文件为准。

铜块 PCB 的基本结构

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