好的，PCB板铜箔散热计算是一个涉及热传导和对流的复杂问题。这里提供一个简化且实用的计算方法框架和关键考虑因素，使用中文说明：
核心原理：
铜箔散热主要通过两种途径：
- 热传导： 热量从热点（如功率器件焊盘）通过铜箔传导到面积更大的铜箔区域（充当散热器）或连接到散热孔（Thermal Via）、散热片。
- 热对流： 铜箔表面（尤其是大面积铺铜区域）通过与周围空气的对流换热将热量散发到环境中。
简化计算步骤：
以下步骤侧重于估算大面积铺铜区域通过对流散热的功率（这是最常见的情况）：
-
确定关键参数：
- 铜箔面积 (A): 用于散热的主要铜箔表面积（单位：平方米 m²）。注意是单面还是双面？双面铺铜（并通过过孔良好连接）散热效果更好，有时可按双倍面积估算（需谨慎）。
- 铜箔温升 (ΔT): 你允许铜箔相对于环境温度的温升（单位：摄氏度 °C）。例如，环境温度25°C，你希望铜箔温度不超过75°C，则 ΔT = 50°C。这个值通常由元器件的最高结温和安全性决定。
- 对流换热系数 (h): 这是最难精确确定的参数，它表示单位面积、单位温差下铜箔表面通过对流能散失多少功率（单位：瓦特/平方米·摄氏度 W/(m²·°C)）。它受以下因素强烈影响：
- 气流状况： 是自然对流（无风扇，空气静止或轻微流动）还是强制对流（有风扇）？
- 气流速度： 如有风扇，风速是多少？
- 铜箔方向： 水平还是垂直放置？垂直通常对流稍好。
- 表面状况： 光滑铜面、喷锡、绿油覆盖？
- 经验参考值 (h):
- 自然对流 (静止空气)： 约 5 - 25 W/(m²·°C)。保守计算常取 10 W/(m²·°C)。垂直表面比水平表面略高。
- 强制对流 (有风扇)： 范围很大，从 10 W/(m²·°C) (微风) 到 100 W/(m²·°C) 甚至更高 (强风)。需要根据风速估算或查表/经验。粗略估算时，若风速已知，可用经验公式如 h ≈ 10.45 - v + 10*v^(1/2) (v是风速 m/s, h单位是 W/(m²·K))，但这只是一个简化模型。
-
计算对流散热功率 (P_conv): 使用牛顿冷却定律公式：
P_conv = h * A * ΔTP_conv: 通过对流散失的功率 (单位：瓦特 W)h: 对流换热系数 (单位：W/(m²·°C))A: 有效散热铜箔面积 (单位：平方米 m²)ΔT: 铜箔相对于环境的允许温升 (单位：°C)
示例（自然对流，保守估计）：
- 假设你有一块单面铺铜区域，面积
A = 0.01 m²(即 100 cm²)。 - 允许铜箔温升
ΔT = 50°C。 - 采用保守的自然对流系数
h = 10 W/(m²·°C)。 - 计算：
P_conv = 10 W/m²°C * 0.01 m² * 50 °C = 5 W - 这意味着，在静止空气中，这块100 cm²的铜箔，温度比环境高50°C时，大约可以散掉 5W 的热量。
关键考虑因素和局限性：
-
热传导路径： 上述计算只考虑了铜箔表面对空气的对流。实际应用中，热量需要从热源（如IC焊盘）传导到这块铺铜区域。如果传导路径长、窄、薄（细走线），或者没有足够多的散热过孔连接到内部地层或其他层的铺铜，那么铺铜区域的实际温度会低于热源温度，铺铜的散热能力就无法充分发挥。必须确保热源到散热铜箔之间有低热阻的热通路！
- 计算热源到散热铜箔的热阻（R_θ_cond）：
R_θ_cond = L / (k * A_cross)(对于长条形铜箔路径)L: 热传导路径长度 (m)k: 铜的导热系数 (约 400 W/(m·K) 或 0.4 W/(cm·°C))A_cross: 热传导路径的横截面积 (m²) (宽度 * 厚度)
- 热源结温 (T_j) 与铜箔温度 (T_copper) 的关系：
T_j = T_copper + P * R_θ_jc + P * R_θ_cond(还需考虑器件内部热阻R_θ_jc)。最终目标是控制T_j不超过允许值。
- 计算热源到散热铜箔的热阻（R_θ_cond）：
-
铜箔厚度： 标准的1oz (35μm) 和 2oz (70μm) 铜箔导热能力不同。2oz铜箔热阻更低，散热更好。计算传导热阻
R_θ_cond时，A_cross就包含厚度。 -
多层板与散热过孔 (Thermal Vias): 这是极其重要的散热手段。过孔连接不同层的大面积铺铜（尤其是内部地层），可以显著增加有效散热面积(A)和改善热传导路径。
- 过孔数量、尺寸、镀铜厚度、填充材料直接影响其热阻。过孔越多、孔径越大（壁越厚）、排列越密，热阻越低。
- 理想情况下，热量应能通过过孔快速到达所有可用的铜层进行散热。计算时，可近似认为过孔连接的多层铜的总有效散热面积相加（但需考虑过孔本身的热阻损耗）。
-
表面处理：
- 裸露铜： 散热最好，但易氧化导致性能下降。
- 喷锡/沉金： 常用，散热性能比裸铜略差一点（锡/金的导热率低），但保护焊盘。
- 阻焊 (绿油)： 覆盖在铜箔上的阻焊层是热的不良导体，会严重阻碍散热！计算有效散热面积
A时，只应计算暴露在空气中的铜面积（即焊盘、未覆盖绿油的铺铜区域）。覆盖绿油的区域几乎没有对流散热能力。
-
环境与气流：
- 机箱内空气温度通常高于环境温度。
- 气流不均匀，计算用的
h和实际的h可能有差异。 - 强制对流效果远好于自然对流，但
h值更难准确确定。
-
辐射散热： 在较高温度下（>100°C）开始变得显著，在一般电子设备温升下（<60°C），辐射散热通常很小（<10%），简化计算常忽略。公式较复杂（涉及斯特藩-玻尔兹曼定律和表面发射率）。
实用建议：
-
简化估算： 对于自然对流下的大面积铺铜，常用经验公式
P_max ≈ (A * ΔT) / R。A单位 cm²ΔT单位 °CR是热阻系数。非常粗略的经验值： 对于单面裸铜或喷锡，可取R ≈ 1000 cm²·°C/W(保守)。即P_max ≈ A * ΔT / 1000(A单位cm², P单位W)。- 示例：100 cm²，ΔT=50°C ->
P_max ≈ 100 * 50 / 1000 = 5W(与前面牛顿冷却定律保守计算一致)。 - 注意： 此经验值未考虑传导路径阻碍和绿油覆盖！双面板+良好过孔连接时，效果更好，
R可适当减小（如取500-800）。
-
利用EDA工具： 专业的PCB设计软件（如Altium Designer, Cadence Allegro, Mentor Xpedition）通常集成了热仿真模块（或可链接到ANSYS Icepak, FloTHERM等）。这是最准确的方法，可以考虑复杂的几何形状、材料、过孔、边界条件和真实气流。强烈建议在关键设计中采用热仿真。
-
参考厂商数据和经验：
- 功率器件（如稳压器、MOSFET、功率IC）的Datasheet通常会提供PCB布局的散热设计指南，包括推荐的铺铜面积、过孔数量和布局、基于不同铺铜面积的ΘJA（结到环境热阻）值。这是最直接可靠的参考！
- 积累项目经验，对不同功率等级和布局所需的大致铺铜面积有感性认识。
-
实测验证： 设计完成后，进行热测试（使用热电偶或热成像仪）验证实际温升是否符合预期，是最可靠的检验手段。
总结：
PCB铜箔散热计算的核心在于：
- 确保热量能有效传导到散热铜箔区域（低热阻路径，足够过孔）。
- 最大化有效散热面积（暴露在空气中，未被绿油覆盖，利用所有可用层）。
- 估算该面积在对流（和少量辐射）条件下的散热能力，使用
P_conv = h * A * ΔT或简化经验公式。 - 考虑实际影响因素（传导路径、厚度、过孔、表面处理、气流、环境）。
对于精度要求高或功率较大的设计，务必借助热仿真软件或严格参考器件手册的散热指南进行计算和设计。简化估算主要用于概念设计和初步评估。实测永远是最终的验证标准。
pcb板的铜箔厚度怎么选择
pcb板的铜箔厚度是一个非常重要的参数，要根据PCB在实际场景应用选择，不同厚度的pcb板铜箔厚度具有不同的导电性、散热性和电流承载能力等，下面捷多邦小编带大家了解一下pcb板铜箔厚度相关知识。
2023-09-11 10:27:35
PCB板的导体材料铜箔Copper Foil介绍
铜箔作为PCB板的导体材料，是PCB板不可或缺的重要的组成部分。接下来，我会从铜箔的出货形态，外观，分类以及PCB板铜箔的常用知识来介绍铜箔的相关知识。
2025-03-14 10:45:58
浅谈PCB设计中散热孔的配置
在结构上是在PCB板上设置通孔，如果是单层双面PCB板，则是将PCB板表面和背面的铜箔连接，增加用于散热的面积和体积，即降低热阻的手法。
2020-04-05 10:08:00
【转】PCB电路板散热技巧
，解决散热的最好方法是提高与发热元件直接接触的PCB自身的散热能力，通过PCB板传导出去或散发出去。 3. 采用合理的走线设计实现散热 由于板材中的树脂导热性差，而铜箔线路和孔是热的良导体，因此
王栋春
2018-12-07 22:52:08
pcb电路板散热技巧有哪些
对电路板进行很好的散热处理是非常重要的。PCB电路板的散热是一个非常重要的环节，那么PCB电路板散热技巧是怎样的，下面我们一起来讨论下。
2023-08-04 11:39:45
PCB：电子铜箔的分类
电子铜箔构成了PCB (印制电路板)的“神经网络”，当前PCB用铜箔的品种与性能正走向“多元化”，市场走向“细分化”"，不同类型覆铜板(CCL)在性能要求向个性化、差异化的演变，对铜箔性能
2022-09-21 10:27:26
PCB散热方法，你必须熟知！
提高铜箔剩余率和增加导热孔是散热的主要手段。评价PCB的散热能力，就需要对由导热系数不同的各种材料构成的复合材料一一PCB用绝缘基板的等效导热系数(九eq)进行计算。 05同一块印制板上的器件应尽
wayaj
2020-06-28 14:43:41
如何计算PCB原型板的铜箔厚度？
/929.03 35 um或1.35 mil 常见的PCB厚度包括以下尺寸： 1/2 oz =（17.5um），1 oz =（35um），2 oz =（70um）以及3 oz =（105um） 本帖中所列的板厚度为铜箔和
2020-10-23 16:40:33
PCB电路板散热技巧是怎样的？
PCB电路板散热技巧是怎样的 在现代电子设备中，尤其是高性能电子设备中，电路板的散热问题变得越来越重要。散热不好的电路板可能导致电子元件过热，缩短其寿命，甚至引发故障。因此，正确的散热设计和使用散热
2023-11-30 15:08:01
PCB电路板散热的技巧
同时由于QFP、BGA等表面安装元件的大量使用，元器件产生的热量大量地传给PCB板，因此，解决散热的zui好方法是提高与发热元件直接接触的PCB自身的散热能力，通过PCB板传导出去或散发出去。
2024-01-15 15:24:20
PCB板中的散热系统设计注意事项说明
在PCB板设计中，散热系统的设计包括冷却方法和散热元器件选择，以及对冷膨胀系数的考虑。现在PCB板散热的方式常用的有:通过PCB板本身散热，给PCB板加散热器和导热板等。
2019-04-29 14:32:41
PCB散热的方法你掌握了几种？
，解决散热的最好方法是提高与发热元件直接接触的PCB自身的散热能力，通过PCB板传导出去或散发出去。加散热铜箔和采用大面积电源的铜箔过孔散热IC背面露铜，减小铜皮与空气之间的热阻PCB布局时的散热
Hx_hxhx
2019-08-14 15:31:32
pcb板价格是怎么计算的
不同导致价格的多样性。 2.表面处理工艺不同导致价格的多样性 3.铜箔厚度不同导致价格的多样性 4.品质验收标准不同导致价格的多样性 5.模具费与测试架不同致价格的多样性 6.订单量与交期不同致价格的多样性 pcb板价格是怎么计算的 双层板价格=（长*宽
2021-10-03 17:55:00
PCB电路板散热技巧分享
当PCB中有少数器件发热量较大时（少于3个）时，可在发热器件上加散热器或导热管，当温度还不能降下来时，可采用带风扇的散热器，以增强散热效果。当发热器件量较多时（多于3个），可采用大的散热罩（板
2023-11-14 15:11:31
PCB线路板的厚度对性能的影响
设备，但可能增加成本和重量。在高频应用中，较薄的PCB板有利于减小信号传输损耗。 热性能 PCB板的厚度也影响其散热性能。较厚的铜箔能更有效地散去电子元件产生的热量，对于高功率设备尤为重要。如果铜箔厚度过低，将会导致热传递能力不足
2024-10-15 09:32:38
pcb铜箔厚度和电流关系
本文通过实验方法研究了PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）的铜箔厚度与电流之间的关系。通过测量不同厚度铜箔电流载流能力的差异，得出了一系列实验数据，并对实验结果进行了
2023-12-18 15:23:38
PCB电路板散热技巧是怎样的？
同时由于QFP、BGA等表面安装元件的大量使用，元器件产生的热量大量地传给PCB板，因此，解决散热的最好方法是提高与发热元件直接接触的PCB自身的散热能力，通过PCB板传导出去或散发出去。
2020-11-19 16:32:50
PCB电路板散热技巧是怎样的
同时由于QFP、BGA等表面安装元件的大量使用，元器件产生的热量大量地传给PCB板，因此，解决散热的最好方法是提高与发热元件直接接触的PCB自身的散热能力，通过PCB板传导出去或散发出去。
2023-06-14 10:12:26
PCB散热之过孔的作用是什么
PCB散热之过孔的作用PCB 为多层复合结构，主要由基板树脂材料和铜箔组成，信号层、电源层及地层之间等必须通过绝缘的树脂材料进行隔开。而实际上信号层也就是铜箔层往往非常薄，树脂层才会占据大量空间
红粉小Q猪
2021-07-23 07:03:38
在PCB板上添加散热孔的方法和要点
在PCB板上添加散热孔的方法和要点 散热孔在PCB板上起着非常重要的作用，它可以有效地提高电子器件的散热能力，确保电子设备的正常工作。下面，我将详细介绍在PCB板上添加散热孔的方法和要点。 一、散热
2023-12-08 11:42:37
PCB电路板加热与散热方式
当PCB中有少数器件发热量较大时（少于3个）时，可在发热器件上加散热器或导热管，当温度还不能降下来时，可采用带风扇的散热器，以增强散热效果。当发热器件量较多时（多于3个），可采用大的散热罩（板
2019-06-10 15:32:22
10种简单实用的PCB散热方法
传导出去或散发出去。 加散热铜箔和采用大面积电源地铜箔 热过孔 IC背面露铜，减小铜皮与空气之间的热阻PCB布局 a、热敏感器件放置在冷风区。 b、温度检测器件放置在最热的位置。 c、同一块印制板上
HengDu
2019-05-21 08:00:00
10种简单实用的PCB散热方法
出去或散发出去。 加散热铜箔和采用大面积电源地铜箔热过孔IC背面露铜，减小铜皮与空气之间的热阻PCB布局 a、热敏感器件放置在冷风区。 b、温度检测器件放置在最热的位置。 c、同一块印制板上的器件应尽
随和的雏菊
2019-05-21 16:08:31
PCB生产原料铜箔基板产品的质量检测
铜箔基板(CCL)是多层印刷线路板(PCB)生产的原料之一，其产品质量严重影响着印刷线路板的优劣，因此对铜箔基板的质量检测非常重要。
2019-02-02 16:42:00
如何利用 PCB 设计改善散热?
一站式PCBA智造厂家今天为大家讲讲如何在PCB设计过程中处理好散热?PCB电路板散热设计技巧。在电子设备中，电路板(PCB)是一项关键的组成部分。它承载着各种电子元件，并负责传递电信号和电力。由于
2024-02-02 09:05:24
【案例分享】运用 PCB 设计改善散热问题
对于电子设备来说，工作时都会产生一定的热量，从而使设备内部温度迅速上升，如果不及时将该热量散发出去，设备就会持续的升温，器件就会因过热而失效，电子设备的可靠性能就会下降。因此，对电路板进行很好的散热
hzp_bbs1
2019-07-30 04:00:00
工商网监
工商网监