四种PCB热焊盘及散热过孔的设计形式介绍

简介：
本文介绍了用于PCB设计的四种不同类型的热焊盘和散热过孔的形式及其特点，帮助工程师优化电路板的热性能。 PQFN封装底部的大面积热焊盘提供了可靠的焊接区域，在PCB设计上需要对应设置相应的热焊盘及传热过孔来配合其散热需求。这些过孔为芯片向PCB传导热量提供有效路径，具体数量与尺寸则依据器件的应用场景、功率大小以及电性能要求而定。根据热仿真建议，散热过孔的间距应在1.0至12毫米之间，直径也应保持在相同的范围内。 有四种设计形式可供选择：（a）和（b）采用干膜阻焊技术从顶部或底部覆盖过孔；（c）使用液态感光材料填充于底部以提供保护；而（d）则采取“贯通孔”方式。这四类散热过孔的设计各有优劣： 1. （a）项设计通过在顶面进行阻焊来控制气泡形成，但会妨碍PCB顶部的焊膏印制。 2. 对于（b）、（c），底部覆盖或填充的方式可能会导致气体逸出形成的较大气孔，并影响热性能表现。 3. 而采用“贯通孔”的设计（d）允许锡料流入过孔内部以减小气泡尺寸，但也会相应减少元件底面焊盘上的锡量。 关于PCB的阻焊层结构推荐使用非对称式NSMD形式。建议开口比焊盘大120至150微米，即铜箔到阻焊材料之间的间隙为60至75纳米。当引脚间距小于0.5毫米时，则可以考虑省略相邻引脚间的阻焊层处理以简化制造过程并提高生产效率。