【導讀】什麼是 PCB 有效導熱係數
？“有效導熱係數”代表材料的傳導熱能力。當我們談及 PCB 的有效導熱係數時，我們談論的是 PCB 將器件產生的熱量轉移到周圍區域的能力。有效導熱係數用 Keff 表示，單位是 W/m-K。

本文要點：

• PCB 有效導熱係數的定義。

• 影響 PCB 有效導熱係數的關鍵因素。

• 了解熱模型中有效導熱係數的準確度。

1. 什麼是 PCB 有效導熱係數
？“有效導熱係數”代表材料的傳導熱能力。當我們談及 PCB 的有效導熱係數時
，我們談論的是 PCB 將器件產生的熱量轉移到周圍區域的能力。有效導熱係數用 Keff 表示
，單位是 W/m-K。

在 PCB 設計中，有效導熱係數是熱建模和分析中使用的一個重要參數
，有助於工程師根據特定的假設和模型
，預測一塊擺滿器件的 PCB 的導熱效果。隨著電子模塊的尺寸不斷縮小，設計人員應該關注有效導熱係數。

PCB 有效導熱係數反映了 PCB 的傳熱能力。

2. 影響 PCB 有效導熱係數的因素

一塊 PCB 包含導電材料、絕緣體和安裝的器件。PCB 中使用的每種材料都有不同的熱導率。在推導 PCB 的有效導熱係數時，要考慮到不同的熱導率。

業界已經進行了各種研究來分析 PCB 的導熱係數。不同的研究使用了不同類型的模型和假設。對於設計人員來說，PCB 的有效導熱係數取決於以下幾項因素。

器件尺寸

隨著器件變得越來越小
，自然散熱的能力也不斷下降。例如，與采用 TO-220 封裝的 MOSFET 相比
，采用 SOT-23 封裝的 MOSFET 的導熱墊片麵積會更小。因此
，安裝在 PCB 上的器件的尺寸將影響其散熱能力。

熱過孔

熱re過guo孔kong是shi一yi些xie有you意yi放fang置zhi的de孔kong，用yong於yu將jiang熱re量liang從cong器qi件jian上shang散san發fa出chu去qu。這zhe類lei似si於yu讓rang熱re蒸zheng汽qi有you更geng多duo機ji會hui從cong粥zhou裏li散san發fa出chu去qu，而er不bu是shi把ba它ta困kun在zai容rong器qi裏li。因yin此ci，一yi個ge區qu域yu內nei的de熱re過guo孔kong越yue多duo，PCB 的有效導熱係數就越高。

散熱過孔密度會影響 PCB 的有效導熱係數

散熱過孔密度會影響 PCB 的有效導熱係數。

內部層

內部銅層的存在也會改變散熱的速度和方向。銅的導熱係數為 355 W/m-K
，而 FR-4 為 0.25 m-K。如果有多個銅內層
，PCB 的有效導熱係數就會下降。當然，熱過孔有助於更有效地將熱量傳遞到內層。

走線的幾何形狀

如果銅走線從頭到尾是連貫的，那麼 PCB 的有效導熱係數就會很高。但是，如果走線中斷

，有效導熱係數可能會下降，而這種情況在實際的 PCB 中時有發生。

3. 有效導熱係數是否有利於進行準確的 PCB 熱建模
？

有效導熱係數易於計算，因此是分析時的首選。該參數通常是基於同構的 PCB 模型。然而，PCB 很少是同構的
，尤其是多層 PCB。每層的器件排列、走線、銅麵
、過孔和焊盤都可能不一樣。

因此
，從傳統模型中推導有效導熱係數會有一定的誤差。為了更準確地估計有效導熱係數，需要對 PCB 的每一層進行深入分析。然後對表麵進行像素化分析
，以便更好地進行預測。

PCB 有效導熱係數的準確度取決於建模，而無論采用何種技術，建模的準確度都取決於使用的軟件工具。

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（來源： Cadence楷登PCB及封裝資源中心微信公眾號）

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