一种增大PCB板散热和电流承载能力的方法技术

本发明专利技术提供了一种增大PCB板散热和电流承载能力的方法，包括以下步骤：步骤S1:在PCB板上铺设铜箔作为电流走线，用于连通同一电气网络；步骤S2:根据PCB板的厚度、层数，以及铜箔厚计算出所述大电流走线上所需要开设过孔的孔径d，确保过孔带来的铜增量ΔVcu和散热面积增量ΔS均大于0，步骤S3：在所述电流走线上开设孔径为d的所述过孔，在所述过孔内壁表面覆盖有铜箔，用于连通所述PCB板上不同层的同一电气网络的电流走线，增加散热或增大过流的能力。针对不同铜厚、不同板厚、不同层数的PCB过孔孔径的计算，保证每个过孔带来的铜增量和散热面积增量不为负，且接近最大值，这样单位面积内铜箔增加的是实实在在的铜和散热面积，可有效增加承载电流能力和散热。有效增加承载电流能力和散热。有效增加承载电流能力和散热。

【技术实现步骤摘要】
一种增大PCB板散热和电流承载能力的方法


[0001]本专利技术涉及印制电路板
，特别是一种增大PCB板散热和电流承载能力的方法。

技术介绍

[0002]目前PCB大电流走线的散热，在不加散热器的情况下，一般通过在阻焊层开窗，然后通过搪锡，来加大载电流能力和增加散热。因锡和铜的电阻率相差很大，实际效果并不理想，且搪锡一般需人工操作，很难保证一致性。现有的过孔尺寸基本都是按照设计标准提供的参考进行选用，应用参考尺寸无法按照每块PCB板的实际情况选择处能够达到最佳散热或载电流能力孔径尺寸。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种增大PCB板散热和电流承载能力的方法，通过在PCB板上开设合适大小的过孔，在过孔内覆盖铜箔连通不同层的电气网络替代搪锡保证电阻率一致，增加承载电流能力和散热。
[0004]本专利技术采用以下方法来实现：一种增大PCB板散热和电流承载能力的方法，包括以下步骤：
[0005]步骤S1:在PCB板上铺设铜箔作为电流走线，用于连通同一电气网络，导热电流、导热、散热；
[0006]步骤S2:根据PCB板的厚度、层数，以及铜箔厚计算出所述大电流走线上所需要开设过孔的孔径d，确保过孔带来的铜增量ΔVcu和散热面积增量ΔS均大于0，来增加过流能力和散热；
[0007]步骤S3：在所述电流走线上开设孔径为d的所述过孔，在所述过孔内壁表面覆盖有铜箔，用于连通所述PCB板上不同层的同一电气网络的电流走线，增加散热或增大过流的能力。/>[0008]本专利技术一实施例中，所述步骤2中还包括：当需要增加PCB板的承载电流能力时，通过增加PCB板单位面积内的含铜量，来增加电流的承载能力，影响放置过孔后含铜量变化量ΔVcu的因素有PCB板的外层铜箔厚度H、内层铜箔厚度h、孔壁铜箔厚度h
’
、板厚L、孔径d、层数n(n≥2)，放置过孔后铜变化量等于过孔孔壁的铜量减去每层因过孔减少的铜量，即ΔVcu＝dπLh
’‑
πd2H/2
‑
πd2h(n
‑
2)/4，因PCB板的外层铜箔厚度H、内层铜箔厚度h、孔壁铜箔厚度h
’
、板厚L、层数n是固定的，通过计算得出当d＝2Lh
’
/(2H+nh
‑
2h)时，ΔVcu最大，此时承载电流的能力最大。
[0009]本专利技术一实施例中，所述步骤2中还包括：当需要获得更好的散热效果时，通过加大PCB板上铜箔与空气的接触面积来增加散热的，影响放置过孔后PCB铜箔散热面积变化量ΔS的因素有板厚L、孔径d，放置过孔后，散热面积的变化量等于过孔孔壁的面积减去顶层底层减少的面积，即ΔS＝πdL
‑
πd2/2，同样将增加PCB成本的板厚L作为定量，通过计算得出
当d＝L时，ΔS有最大值，此时散热面积最大，散热效果最好。
[0010]本专利技术一实施例中，还包括步骤S4：在所述PCB板的顶层和底层铺设有铜箔的位置开窗，进一步增加铜箔的散热。
[0011]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供一种增大PCB板散热和电流承载能力的方法，相较于现有技术，本专利技术至少具有如下技术效果：可以使PCB板上同样铜箔宽度，不借助其它器件、不搪锡、不增加产品工艺难度，不增加PCB板厚度，仅从PCB设计上即解决了大电流及发热问题，亦或使PCB板在起到相同散热效果、载流能力时可采用更薄的铜箔，更窄的走线，降低成本。针对不同铜厚、不同板厚、不同层数的PCB过孔孔径的计算，保证每个过孔带来的铜增量和散热面积增量不为负，且接近最大值，这样单位面积内铜箔增加的是实实在在的铜和散热面积，可有效增加承载电流能力和散热。在所述PCB板的顶层和底层铺设有铜箔的位置开窗，进一步增加铜箔的散热，使得PCB拥有更好的散热效果。
附图说明
[0012]图1是本专利技术一种增大PCB板散热和电流承载能力的方法的流程示意图。
[0013]图2是本专利技术一种增大PCB板散热和电流承载能力的方法四层板过孔截面示意图。
[0014]图3是PCB板上为开设过孔的示意图。
[0015]图4是在PCB板上放置过孔的局部状态示意图。
[0016]附图标号说明：1
‑
PCB板，2
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过孔，3
‑
铜箔，3a
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外层铜箔，3b
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内层铜箔，3c
‑
孔壁铜箔。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步说明。
[0018]请参阅图1至图4，一种增大PCB板散热和电流承载能力的方法，包括以下步骤：
[0019]步骤S1:在PCB板1上铺设铜箔3作为电流走线，用于连通同一电气网络，导热电流、导热、散热；
[0020]步骤S2:根据PCB板1的厚度、层数，以及铜箔厚计算出所述大电流走线上所需要开设过孔2的孔径d，确保过孔2带来的铜增量ΔVcu和散热面积增量ΔS均大于0，来增加过流能力和散热；
[0021]步骤S3：在所述电流走线上开设孔径为d的所述过孔2，在所述过孔2内壁表面覆盖有铜箔3，用于连通所述PCB板1上不同层的同一电气网络的电流走线，增加PCB板1的散热效果或增大过流的能力。可以使PCB板1上同样铜箔3(电流走线)宽度，不借助其它器件、不搪锡、不增加产品工艺难度，不增加PCB板1厚度，仅从PCB设计上即解决了大电流及发热问题，亦或使PCB板1在起到相同散热效果、载流能力时可采用更薄的铜箔3，更窄的走线，降低成本。
[0022]请参阅图1至图4，本专利技术一实施例中，所述步骤2中还包括：当需要增加PCB板1的承载电流能力时，通过增加PCB板1单位面积内的含铜量，来增加电流的承载能力，影响放置过孔2后含铜量变化量ΔVcu的因素有PCB板1的外层铜箔3a厚度H、内层铜箔3b厚度h、孔壁铜箔3c厚度h
’
、板厚L、孔径d、层数n(n≥2)，放置过孔2后铜变化量等于过孔2孔壁的铜量减去每层因过孔2减少的铜量，即ΔVcu＝dπLh
’‑
πd2H/2
‑
πd2h(n
‑
2)/4，因PCB板1的外层铜箔3a
厚度H、内层铜箔3b厚度h、孔壁铜箔3c厚度h
’
、板厚L、层数n是固定的，通过计算得出当d＝2Lh
’
/(2H+nh
‑
2h)时，ΔVcu最大，此时承载电流的能力最大，在其他条件不变的情况下，需要获得最大的载电流能力则在电流走线上开设此孔径的过孔2。所述步骤2中还包括：当需要获得更好的散热效果时，通过加大PCB板1上铜箔3与空气的接触面积来增加散热的，影响放置过孔2后PCB铜箔3散热面积变化量ΔS的因素有板厚L、孔径d，放置过孔2后，散热面积的变化量等于过孔2孔壁的面积减去顶层底层减少的面积，即ΔS＝πdL
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πd2/2，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增大PCB板散热和电流承载能力的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1:在PCB板上铺设铜箔作为电流走线，用于连通同一电气网络，导热电流、导热、散热；步骤S2:根据PCB板的厚度、层数，以及铜箔厚计算出所述大电流走线上所需要开设过孔的孔径d，确保过孔带来的铜增量ΔVcu和散热面积增量ΔS均大于0，来增加过流能力和散热；步骤S3：在所述电流走线上开设孔径为d的所述过孔，在所述过孔内壁表面覆盖有铜箔，用于连通所述PCB板上不同层的同一电气网络的电流走线，增加散热或增大过流的能力。2.根据权利要求1所述的一种增大PCB板散热和电流承载能力的方法，其特征在于：所述步骤2中还包括：当需要增加PCB板的承载电流能力时，通过增加PCB板单位面积内的含铜量，来增加电流的承载能力，影响放置过孔后含铜量变化量ΔVcu的因素有PCB板的外层铜箔厚度H、内层铜箔厚度h、孔壁铜箔厚度h
’
、板厚L、孔径d、层数n(n≥2)，放置过孔后铜变化量等于过孔孔壁的铜量减去每层因过孔减少的铜量，即ΔVcu＝dπLh
’‑
πd2H/2
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【专利技术属性】
技术研发人员：卢凯，何述兵，张晓云，郑榕龙，
申请(专利权)人：厦门亚锝电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：