一、什么是 PCB 散热孔？

散热孔是利用贯通PCB板的通道（过孔）使热量传导到背面来散热的手法，配置在发热体的正下方或尽可能靠近发热体。

散热孔是利用PCB板来提高表面贴装部件散热效果的一种方法，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。
• 如果是多层PCB板，则可连接各层之间的面或限定部分连接的层等，目的是相同的。

二、PCB 散热孔怎么设置？

PCB散热孔的放置和尺寸差异很大，这取决于组件的类型、不同的规则和专业知识。

但一个主要规则是使用散热孔，尽可能靠近加热元件正下方的热源。然后在热源不理想的情况下，无论元件焊盘放置如何，热通孔也可以放置元件的外围。在这种情况下，规则也保持不变，即将散热孔放置在尽可能靠近组外围的位置。

要想有效使用散热孔，很重要的一点是将散热孔配置在靠近发热体的位置，比如在部件的正下方等。如下图所示，可以看出利用热量平衡效果，连接温度差较大的位置是很好的方法。

PCB散热孔放置示例

示例：散热孔的配置以下是背面散热片外露型封装HTSOP-J8的散热孔布局和尺寸示例。

三、PCB散热孔一般多大？

为提高散热孔的热导率，建议采用可电镀填充的内径 0.3mm 左右的小孔径通孔。需要注意的是，如果孔径过大，在回流焊处理工序可能会发生焊料爬越问题。

散热孔的间隔为1.2mm左右，配置于封装背面散热片的正下方。如果仅背面散热片的正下方不足以散热，则还可在IC的周围配置散热孔。在这种情况下的配置要点是要尽量靠近IC来配置。

散热孔尺寸

四、不同材料的导热系数

热导率是一个关键因素，用于确定材料可以吸收多少热量。下表可以了解不同材料的导热系数。在这张表的帮助下，就可以有一定参考

见下表：

因此，从上表可知，铝的导热性比铜差。但是，由于铝制散热器的面积更大，因此对加热的设备产生更有效的冷却效果。但是，正如我们所看到的，如果有效使用铜，它可以比相同面积的铝散发更多的热量。

有效的热过孔放置是当过孔在 IC 或使用传导的加热元件焊盘中适当使用时，作为一种热传递方法，热量分布在多层铜之间，然后通过自由空气，散热开始使用对流方法在空气中传输。建议热通孔内径需要更小，例如 大约 0.35 毫米。如果孔径较大，在回流焊过程中可能会出现吸锡不正确的焊接问题，因此需要格外小心。但是，如果需要更大的直径，热填充可能有助于对此进行补偿。

五、PCB散热孔设计注意事项

在热通孔设计过程中，需要注意的事项很少，有以下6点建议。

1、裸露焊盘的设计方式是将热量直接从外壳传递到铜区域。焊料作为散热片的效果不明显，因为它很薄，而且焊料的导电性能差。

U1 裸露焊盘上的热通孔

上图显示了 U1 裸露焊盘上的热通孔。

2、对于裸焊盘封装，最大的散热发生在通过过孔到 PCB 的底层，然后散发到空气中。因此，大面积的底层也将减少元件封装的散热。

3、将受热元器件隔开，利用散热孔进行散热，有助于将热量均匀分布到其他封装上。

4、热通孔是 DFN 和 QFN 封装上散热的唯一来源，因为顶层铜由于引脚分配而没有最大空间。因此，要使用底层铜，增加热导率的唯一方法是使用散热孔。

U5 和 IC2 使用 散热孔。IC2 使用 QFN 扁平封装，其中热通孔是唯一可能的，因为由于元件焊盘的分布，这不包括焊接层上更大的铜区域。

5、热通孔连接设备的有效铜面积将是使用热通孔与元件封装直接连接的最大铜长度（与焊接层无关）。

6、铜平面的厚度也影响导热性，2Oz 铜比 1.0 Oz 或 0.5Oz 铜具有更好的耐热性。

这是对使用散热孔的一些建议，希望能够帮助到在设计中需要考虑散热设备的工程师。