PCB露銅上錫的效果

2022/10/18閱讀時間約 1 分鐘
有這麼一個江湖流傳已久的手法
"把solder mask開窗,露銅上錫可以幫助銅箔散熱"
說實在是,我本人很是懷疑,於是有了這次的模擬
結論是,還真有幫助,但是並不是幫助散熱,而是增加局部銅厚,幫忙減輕銅箔電流密度負擔。這也說明了並不是所有狀況下都適用,如果是單純bottleneck造成的局部熱點,這種方法就不適用。如果是TOP層一片平坦銅箔走大電流就可以考慮,再來就是記得絕緣。
以下是模擬結果
模型以1oz厚度銅箔,截面長度6mm負載50A作為分析對象,右端假設為gold finger 接地,中間則是DOE的部分,分別是3種狀況,單純裸銅裸銅上錫(6mmx6mm size),裸銅上格狀錫 (配合製成,上成格狀反而比整片來的常見),錫厚抓在開0.15mm的鋼板。
Case 1: 裸銅 – Max Temperature 347C
Current density
狀況相當不妙,基本上保證燒板了。

Case 2: 裸銅上整片錫 – Max Temperature 96.5C
Current density
還真是有著顯著的效果,主要原因在於,錫厚比銅厚有著不小的差距,導致雖然材料導電性沒有銅好,但是整體電阻是下降的。反之,如果銅已經很厚了或是錫厚太薄,效果可能就會打折扣。
Case 3: 裸銅上格狀錫 – Max Temperature 122.36C
Current density
有時候因為面積太沒辦法上整片錫,被切成格子狀,效果雖然還是有不小的幫助,但仍然是被打了些折扣。
從圖上可以看到紅色的部分都是joule heating產生的地方,比起上面基本上中段都沒事差了一點。
但是不管如何,幫助都還是有的,請相信公司老前輩。
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