導熱難題之導電銅箔厚度與導熱之間的關系
摘要: 不同厚度的銅箔對于導熱的影響如何呢?我們知道:銅箔在PCB板上的貢獻除了導電之外另一個功能就是導熱,作為越來越追求性價比的今天,買家賣家都常常不約而同選擇較薄的銅箔基板,原因就是銅箔愈薄價格越便宜。
LED應用中不可避免要用到各種PCB板,常用的導熱PCB板的導熱層除了有不同的導熱系數外,其覆銅的厚度也有不同。 那么不同厚度的銅箔對于導熱的影響如何呢?我們知道:銅箔在PCB板上的貢獻除了導電之外另一個功能就是導熱,作為越來越追求性價比的今天,買家賣家都常常不約而同選擇較薄的銅箔基板,原因就是銅箔愈薄價格越便宜。
銅的電導率是5.9x10^7 S/m,遠遠大于銅的導熱率401W/m.K
;所以,解決導熱要比解決導電困難得多,也就是說實際工作中導熱是頭等問題。為了直觀理解銅箔厚和導熱的關系我們設計了這樣一個實驗:在導熱系數一定的條件下變化試品的銅箔厚度,試樣1
2 3 4分別是銅厚0.5 OZ ;1 OZ ;1.5 OZ ;2 OZ 也就是18um;35 um;53 um;70
um在試樣兩端面施加功率為5.8W的電功率;施加功率的銅塊為5x5mm;可以測得下例曲線:
從該曲線可以明確的看到隨著銅箔厚度的增加試品兩端面的溫度差減少……
實驗二:在相同的銅箔厚度一致的情況下改變傳熱銅塊的尺寸,這種情況相當于不同支架尺寸對散熱的影響:我們選擇試樣尺寸:10×10 mm 5×5mm
5×2.5mm。
從曲線看到隨著尺寸的縮小,溫度梯度驟升。
推論:
1、從以上的實驗結果可以看到:隨著銅箔厚度的降低特別是當厚度降到1OZ時候,溫度梯度驟升;
2、當支架的尺寸小于一定尺寸時,溫度梯度驟升;
建議:
當我們的散熱或者說光衰及光效達不到要求時,其中一種解決辦法是選用導電銅箔厚些的基板;或者選用尺寸稍大些的封裝支架;或者和基板廠探討將燈珠焊盤周圍銅箔局部加厚工藝既能解決導熱又能平衡成本。
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