由於PCB板上其他元件及PCB本身尺寸的限製
，散熱銅皮鋪設的麵積也就受到限製，那麼銅皮鋪設的麵積最小要求多少
，比較優化
？

 

下麵分別以一塊10cmX10cm、2OZ覆銅的二層PCB板來做試驗
，板厚1.5mm，PCB底層覆銅沒有通過過孔連接到頂層，將封裝為DFN5*6器件AON6152焊接在PCB板，同時AON6152的D極下麵分別鋪設四種不同尺寸的銅皮：30mm2、100mm2、1000mm2、10000mm2。然後給四塊板的AON6152灌入相同的功率
，測量AON6152的溫升，計算相應的熱阻RJA。將AON6152灌入功率減小一半，重複上麵的實驗，測量其溫升，再次計算相應的熱阻RJA。

 

將10cmX10cm的二層PCB板的覆銅改為1OZ，重複上麵實驗

，測量的溫度如下圖所示。

 

圖1：四種不同散熱銅皮尺寸的PCB布局

 

圖2：30mm2銅皮，2OZ覆銅

 

圖3：100mm2銅皮

，2OZ覆銅

 

圖4：1000mm2銅皮，2OZ覆銅

 

圖5：10000mm2銅皮，2OZ覆銅

 

圖6：30mm2銅皮
，1OZ覆銅

 

圖7：100mm2銅皮
，1OZ覆銅

 

圖8：1000mm2的銅皮
，1OZ覆銅

 

圖9：10000mm2銅皮
，1OZ覆銅

 

測量及計算的結果彙總如下表所示：

 

圖10：DFN5*6的銅皮尺寸和熱阻

 

上麵的實驗及計算結果可以得到：

 

（1）DFN5*6的封裝
，散熱銅皮尺寸小於100mm2時
，熱阻隨著銅皮尺寸的增加，急劇降低
；銅皮尺寸大於100mm2後，熱阻隨著銅皮尺寸的增加，降低比較緩慢
，因此，DFN5*6的封裝
，PCB板上銅皮尺寸比較優化的值大約為100mm2。

 

（2）增加PCB板覆銅的厚度可以明顯的降低熱阻，但是厚覆銅會增加PCB的成本。

 

（3）輸入功率增加，熱阻會稍有降低。

 

SO8封裝的標準熱阻為：RJA=90C/W，RJC=12C/W；Ultra SO8封裝的標準熱阻為：RJA=50C/W，RJC=2.5C/W。這二種封裝PCB銅皮尺寸和對應熱阻關係如圖11所示。

 

圖11：SO及Ultra SO8的銅皮尺寸和熱阻

 

來源：鬆哥電源  作者：劉鬆 李全