4.3.5實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)5:4層PCB

到目前為止，我們已經(jīng)考慮了第1層銅(連接到MOSFET漏極片)沒(méi)有連接到任何其他層的情況。然而，我們完全有可能使用MOSFET漏極片下的散熱過(guò)孔模式來(lái)提供與第4層上的

VCC平面的電連接(例如)。這種方法與圖2的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一致。除了提供必要的電連接外，這種安排還將提供一個(gè)遠(yuǎn)離MOSFET的額外的熱通道，從而“電過(guò)孔”也起“散熱過(guò)孔”的作用。

雖然眾所周知，在器件中添加散熱過(guò)孔通常會(huì)提高器件的熱性能，但是很難知道有多少散熱過(guò)孔能提供最佳的解決方案。

顯然，我們不希望添加太多的散熱過(guò)孔，如果它們不能顯著提高熱性能，因?yàn)樗鼈兊拇嬖诳赡軙?huì)在PCB組裝過(guò)程中產(chǎn)生問(wèn)題(當(dāng)然，我們是PCB的第一個(gè)過(guò)孔付出成本)。因此，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的是研究不同的模式對(duì)設(shè)計(jì)的熱性能的影響。

本節(jié)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)將使用邊長(zhǎng)15mm的第1層銅面積，并將考慮使用表1中列出的特征的模式。在所有情況下，散熱過(guò)孔的直徑為0.8mm，都假定為空心的。PCB疊層如圖8所示。圖11 顯示了過(guò)孔模式的示例。

表1。過(guò)孔模式總結(jié)

圖11所示。5 x 4過(guò)孔模式（非比例尺繪圖）。

圖12顯示了不同過(guò)孔模式的結(jié)果。

圖12所示。器件結(jié)溫與散熱過(guò)孔的數(shù)量的關(guān)系

圖12顯示了從器件Tj下沒(méi)有過(guò)孔到器件下有20過(guò)孔的情況的顯著下降。這是一個(gè)明確的指示，表明熱量正在從MOSFET漏極到第4層，這正是我們所期望的結(jié)果。值得注意的是，在器件下增加越來(lái)越多的散熱過(guò)孔，幾乎不會(huì)增加Tj的減少。這是因?yàn)?，?dāng)我們添加更多的散熱過(guò)孔時(shí)，布置圖的通板電導(dǎo)率增加。然而，同時(shí)我們也是減少器件和PCB之間的接觸面積，因?yàn)楦嗟?層銅被空氣取代。因此，我們沒(méi)有看到熱性能有多大的改善。因此，我們可以從這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中得出的結(jié)論是，添加一些散熱過(guò)孔將提高熱性能，但繼續(xù)添加更多散熱過(guò)孔不會(huì)帶來(lái)進(jìn)一步顯著的性能改進(jìn)。

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