PCBが過熱していませんか？高出力熱設計をマスターする

高密度パワーエレクトロニクスの時代において、熱管理はもはや二次的な考慮事項ではなく、主要な故障要因となっています。DUXPCBでは、電子部品の故障の50％以上が熱に関連していることを認識しています。効果的な放熱には、最適化された銅の形状、戦略的なビア配置、および高度な材料選択を組み合わせた多面的なエンジニアリングアプローチが必要です。

1. サーマルビア：垂直熱経路

垂直熱伝導は、表面実装部品から内部グランドプレーンまたは底面ヒートシンクに熱を移動させる最も効果的な方法です。IPC-2152規格に従い、当社のエンジニアリングチームは、高電力密度に対して以下のビアアレイパラメータを推奨しています。

• ビア直径：0.30 mmは、熱伝導率と製造歩留まりのバランスを取るための業界の「スイートスポット」です。
• ピッチ：0.80 mmのグリッド間隔は、PCBの構造的完全性を損なうことなく、最適な熱拡散を提供します。
• メッキ：導電性断面積を最大化するために、ビアバレルに最低25μm（1ミル）の銅メッキを確保しています。

2. ヘビーカッパーと銅注ぎの最適化

標準の1oz銅は、高電流経路には不十分なことがよくあります。DUXPCBは、統合されたヒートスプレッダとして機能するヘビーカッパーPCB（3ozから10oz）を専門としています。

• 横方向の拡散：銅重量を1ozから3ozに増やすと、局所的な「ホットスポット」を最大40％削減できます。
• 銅バランス：リフロー中の基板の反りを防ぐために、銅の分布を手動で確認し、必要に応じて高電力トレースをダミー注ぎでバランスを取ります。

3. 高度な基板とTIMの選択

FR4が熱限界に達すると（通常〜0.25 W/m・K）、お客様をメタルコアPCB（MCPCB）または特殊ラミネートに移行させます。

• MCPCBの利点：アルミニウムまたは銅基板を使用すると、従来のFR4と比較して熱伝導率を8〜10倍向上させることができます。
• TIMの統合：Bergquist（Henkel）からのデータを利用して、適切な熱インターフェース材料（TIM）を推奨しています。高圧アセンブリには、Sil-Padsを推奨し、不規則な隙間には、Gap PadsまたはLiqui-Form材料を使用して、PCBとシャーシ間のゼロエアギャップ接触を確保します。

4. 戦略的価値：DUXPCBのアプローチ

標準的なメーカーは、微妙な熱的ボトルネックを見逃す自動DRC（設計ルールチェック）に依存することがよくあります。当社は、すべての2〜8層設計に対して専門的な手動レビューを提供しています。

結論

熱管理は、物理学と製造精度のバランスです。IPC-2152に準拠し、高度な材料を活用することにより、DUXPCBは、高出力デバイスが安全な熱マージン内で動作することを保証します。産業用インバータ用のヘビーカッパーまたは高ルーメンLEDアレイ用のMCPCBが必要な場合でも、当社のエンジニアリングチームは、最大の信頼性のためにスタックアップを最適化する準備ができています。