PCB 散热过孔阵列热阻与温降计算器 (Thermal Via)
大功率芯片（MOSFET、LDO、DCDC、LED、功放）底部的散热焊盘（EPAD）常通过过孔阵列将热量导至底层或内层大铜皮。本工具根据**铜的导热系数**（$k_{cu} \approx 385\text{ W/(m}\cdot\text{K)}$）、孔径及镀铜厚度，精确计算过孔热阻 $\theta_{via}$、阵列总热阻及预测温升降低幅度。
热阻与温降计算结果
| 单个散热过孔热阻 θvia,single | — °C/W |
| N个过孔并联总等效热阻 θarray | — °C/W |
| 过孔阵列传导温差 (顶层到基层) | — °C |
| 过孔铜筒截面积 (单孔) | — mm² |
| 过孔数量效益与散热设计评估 | — |
计算公式：
单孔铜筒截面积：$$A_{cu} = \pi \times (d \times t_{cu} - t_{cu}^2) \approx \pi \times d \times t_{cu}$$
单孔热阻：$$\theta_{via,single} = \frac{h}{k_{cu} \times A_{cu}} \quad [^\circ\text{C/W}]$$ （其中紫铜 $k_{cu} = 385\text{ W/(m}\cdot\text{K)}$）
过孔阵列并联总热阻：$$\theta_{array} = \frac{\theta_{via,single}}{N}$$
💡 硬件工程师热设计 FAQ
Q1: 为什么散热过孔数量增加到一定程度后，降温效果不再明显？
因为整条散热通道是由“芯片结到外壳热阻 + 过孔导热热阻 + PCB表面向空气散热热阻”串联而成的。过孔仅负责把热量从顶层引到底层。当过孔总热阻已经降到很低（如小于 5°C/W）时，整个系统的散热瓶颈就变成了 PCB 底层铜箔与空气之间的对流散热能力，此时再拼命加过孔无法显著降低结温。
Q2: 如何防止散热过孔在 SMT 回流焊时吸锡导致芯片虚焊？
1. 控制过孔钻孔直径在 0.3mm 以内；2. 将过孔放置在焊膏开窗之间的绿油桥隔离带上；3. 采用树脂塞孔+电镀填平（VIPPO / Via-in-Pad）工艺。
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