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サーマル・ビア・アレイ計算ツール

SMDパッケージから内部の銅面またはヒートシンクへの熱拡散に対するPCBのサーマルビアアレイの熱抵抗を計算します。

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公式

θvia=Lk⋅A,θarray=θviaN\theta_{via} = \frac{L}{k \cdot A}, \quad \theta_{array} = \frac{\theta_{via}}{N}
θ — Thermal resistance (°C/W)
L — PCB thickness (via length) (m)
k — Thermal conductivity (W/m·K)
A — Via cross-sectional area (m²)
N — Number of vias

仕組み

サーマルビアは電子熱管理における重要なコンポーネントであり、高出力コンポーネントから熱を逃がすための伝導経路として機能します。ビアの熱抵抗は、長さ、断面積、材料伝導率などの物理的特性を考慮して計算されます。プリント基板 (PCB) の設計では、複数のビアを戦略的に配置して放熱効率を高めることができます。

計算例

問題：直径0.3mmの銅ビアが4つ並列の1.6mm厚のPCBの熱ビアアレイ抵抗の計算
解決策: 1.シングルビア熱抵抗:R_via = 1.6mm/(385 W/m·K * pi) * (0.15mm) ²)
2.パラレル・ビア・アレイ・リダクション: R_Array = R_Via/4
3.R_via 約 0.92 キロワット/ワット
4.R_Array ≈0.23 キロワット/ワット

実践的なヒント

  • ✓熱性能を最大限に引き出すには、純銅フィルを使用してください
  • ✓ビアの直径と間隔を慎重に検討してください
  • ✓物理試験による熱シミュレーション結果の検証

よくある間違い

  • ✗アスペクト比による無視
  • ✗均一な熱伝導率を想定
  • ✗配置精度による見通し

よくある質問

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