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私たちがPCB基板の上部から底までのスルーホール接続を加えるならば、何が起こりますか？
スルーホール接続の追加の状況を分析しましょう.基板PCB穴 貫通孔のサイズは約12ミル（0.012インチ）。貫通穴を作るとき, ドリルA 0.014インチの直径穴, これにより、孔内の銅壁を約1ミル（0.001インチ）厚にすることができる。回路基板はまた、ENIGメッキプロセスを使用する. これは、ニッケルのおよそ200マイクロインチと銅の外側表面におよそ5.マイクロインチの金を加えます.
我々はこれらの材料を我々の計算で無視し、銅を使用してビアの熱抵抗を決定した。
タイプ2は円筒状チューブの熱抵抗を計算する式である。
円筒管の熱抵抗の計算
式2:円筒管の熱抵抗を計算する
変数Lは円筒状チューブの長さ、Kは熱伝導率、R 1は大半径、R 0は小半径である。
この式を用いて12ミル（直径）の穴に対して、R 0＝6（0.006インチ）、R 1＝7（0.007インチ）、K＝9（銅メッキ）を有する。
耳穴の12面寸法, 5：12の耳孔の表面寸法変数Lは、貫通孔の長さ（銅層の頂部から銅層の底部まで）である。回路基板上のはんだ付けモジュールは抵抗層を有しない, しかし、他の地域, プリント配線板設計 エンジニアは、各々のスルーホールの上に抵抗層を配置する必要があるかもしれません, さもなければ、スルーホールの上の領域は空です. ビアが外側の銅層に接続されているので, その長さは63です0.4ミル（0.0634インチ）。
トータルビア長そのものの熱抵抗は、式3に示すように、167°C／Wである。
スルーホール（12ミル）の熱抵抗を計算する
式3：ビア（12ミル）の熱抵抗を計算する
各々のスルーホールの熱抵抗は、回路基板の各々のレイヤーに接続した。
回路基板層を接続するスルーホール部の熱抵抗
回路基板層に接続されたスルーホール部の熱抵抗およびより高いパワー密度は、より小さなPCBボード領域で達成され得る。
より小さなPCBボード領域でより高い電力密度を達成できることに留意されたい。これらの値はスルーホール自体の熱抵抗のみであり、回路基板の各部が周囲の材料に水平に接続されているとは考えられない。各回路基板の熱抵抗を解析し、スルーホールの熱抵抗と比較すれば、スルーホールの熱抵抗は各層の熱抵抗よりはるかに高いと思われるが、1つのスルーホールが基板面積の1／5000の1平方インチを占めることに注意してください。0.25インチ×0.25インチ（前面回路基板面積の1／16）のようなより小さな回路基板面積を有する場合、図4の各熱抵抗は16倍増加する。例えば、T 4と33.4の高密度耳厚Fr 4層の熱抵抗は5.21875°C／Wから83.5°C／Wまで増加したが、0.25インチ×0.25インチ領域に貫通孔のみを設けることにより、33.4耳FR 4層を通しての熱抵抗をほぼ半分（83.5℃°／W、90.91°C／W）で減少させることができる。0.25インチ×0.25インチブロックの面積は、貫通孔の面積の約400倍である。それで、あなたが地域で16の穴を改装するならば、何が起こりますか？スルーホールと比較して，すべての平行貫通孔の有効熱抵抗は16回減少する。図7は、0.25インチ×0.25インチの回路基板層の熱抵抗を16個のスルーホールと比較する。0.25インチ×0.25インチの回路基板の33.4ラグ厚のFR 4層の熱抵抗は83.5°C／Wである。
16並列ビアの等価熱抵抗は5.6821°C／Wである。
これらの16スルーホールは0.25インチ×0.25インチの回路基板の面積の1／25未満を占めているが、上部から下部への熱抵抗接続を大幅に低減することができる。
熱抵抗の比較
熱抵抗の比較のために、熱が穴を通って流れて、もう一つの層（特に別の銅層）に達するとき、それは材料層に水平に拡散することに注意してください。より多くのビアを加えることは最終的に効果を減らすでしょう、なぜならば、1つのビアから近くの材料まで水平に拡散する熱は結局他の方向から（別のものから）熱に達します。ISL 8240 MeVal 4 Z評価委員会のサイズは、3インチ×4インチです。回路基板の上部と底の床は2オンスの銅を持ち、2つの内部層はそれぞれ2オンスの銅を有する。
より小さなパワー密度を達成するPCBボードエリア.これらの銅層を作るために, 回路基板は、直径12耳の917の貫通孔を有する. 全てのスルーホールは、パワーモジュールから銅層14に熱を広げるのを助ける.
