[PCB] 捷多邦技术分享:埋铜工艺在大电流PCB中的作用与局限

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捷多邦PCBA 发表于 2025-9-15 14:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
在大电流电路中,导体的 电阻发热效应(I²R) 是主要矛盾。随着电流增大,铜箔局部会出现高温,导致绝缘材料热老化、焊点失效甚至器件损坏。传统的解决方式是加厚铜箔、增宽走线,或采用金属基板来改善散热。然而,当电流达到几十安培甚至上百安培时,这些措施往往不足。

二、埋嵌铜块的设计思路

所谓“埋铜”,是指在PCB局部高电流路径或发热源下方,直接嵌入一块厚铜块或铜条,与内外层铜箔焊接或压合在一起。
其主要作用有:
降低局部电阻:大截面铜块能承载更高电流。
增强导热通道:将热量更快传导至外部散热面。
提升机械强度:铜块兼具支撑作用,适合承载大功率器件。

三、埋铜块的优势

散热性能明显提升:热量可通过铜块直达外层金属或散热器。
适合大功率应用:如电源模块、汽车充电桩、功率放大器等。
局部强化而非全局加厚:相比整体加厚铜板,更具材料与成本优势。

然而,埋嵌铜块并不是万能方案:
热扩散路径有限:铜块只能将热量传导出去,如果外部没有高效散热结构(如金属底壳、散热片),热量仍会堆积。
加工难度大:嵌铜需要额外铣槽、压合、填胶工艺,容易出现气隙或界面分层,影响可靠性。
设计限制:铜块区域不适合布线,增加了布局难度。
成本与交期压力:多道工艺叠加,会显著增加制造复杂度。

埋嵌铜块可以显著改善大电流局部的发热问题,但它并非“放之四海而皆准”的解决方案。它更像是“定点强化”的手段,需要结合器件布局、系统散热结构以及整体电气性能来综合考虑。换句话说,埋铜能解决问题,但前提是:设计用对了地方,工艺做得足够可靠。
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