4.3.5實驗設計5:4層PCB

到目前為止，我們已經考慮了第1層銅(連接到MOSFET漏極片)沒有連接到任何其他層的情況。然而，我們完全有可能使用MOSFET漏極片下的散熱過孔模式來提供與第4層上的

VCC平面的電連接(例如)。這種方法與圖2的拓撲結構一致。除了提供必要的電連接外，這種安排還將提供一個遠離MOSFET的額外的熱通道，從而“電過孔”也起“散熱過孔”的作用。

雖然眾所周知，在器件中添加散熱過孔通常會提高器件的熱性能，但是很難知道有多少散熱過孔能提供最佳的解決方案。

顯然，我們不希望添加太多的散熱過孔，如果它們不能顯著提高熱性能，因為它們的存在可能會在PCB組裝過程中產生問題(當然，我們是PCB的第一個過孔付出成本)。因此，本實驗設計的目的是研究不同的模式對設計的熱性能的影響。

本節的實驗設計將使用邊長15mm的第1層銅面積，并將考慮使用表1中列出的特征的模式。在所有情況下，散熱過孔的直徑為0.8mm，都假定為空心的。PCB疊層如圖8所示。圖11 顯示了過孔模式的示例。

表1。過孔模式總結

圖11所示。5 x 4過孔模式（非比例尺繪圖）。

圖12顯示了不同過孔模式的結果。

圖12所示。器件結溫與散熱過孔的數量的關系

圖12顯示了從器件Tj下沒有過孔到器件下有20過孔的情況的顯著下降。這是一個明確的指示，表明熱量正在從MOSFET漏極到第4層，這正是我們所期望的結果。值得注意的是，在器件下增加越來越多的散熱過孔，幾乎不會增加Tj的減少。這是因為，當我們添加更多的散熱過孔時，布置圖的通板電導率增加。然而，同時我們也是減少器件和PCB之間的接觸面積，因為更多的1層銅被空氣取代。因此，我們沒有看到熱性能有多大的改善。因此，我們可以從這個實驗設計中得出的結論是，添加一些散熱過孔將提高熱性能，但繼續添加更多散熱過孔不會帶來進一步顯著的性能改進。

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