隨著PD快充技術(shù)的普及,手機、平板、筆記本等設(shè)備對充電模塊的小型化和高功率提出了更高要求。為了保障大電流輸出時的溫升安全,許多設(shè)計師開始關(guān)注銅基板是否適合用于PD快充模塊。但銅基板真能完全滿足快充對散熱的需求嗎?別一味迷信它的“導熱能力”。
首先,銅基板確實有顯著的散熱優(yōu)勢。與傳統(tǒng)FR4相比,銅基板在導熱系數(shù)、載流能力上都有質(zhì)的提升——金屬銅的導熱系數(shù)高達300400 W/(m·K),而FR4僅為0.30.4 W/(m·K)。在大功率快充場景下,這意味著發(fā)熱元件(如MOS管、功率IC)產(chǎn)生的熱量可以更快傳導到基板,再通過結(jié)構(gòu)件散出。
但要注意,銅基板再好,也只是“傳導好”,并不能直接把熱量“排走”。在實際快充模塊里,限制散熱效果的往往不是銅基板本身,而是整體的散熱通路設(shè)計。如果PCB內(nèi)部堆疊密集,器件布局緊湊,熱量沒法高效擴散到外殼或散熱片,那么再好的銅基板也可能“熱堵塞”。
另外,PD快充模塊多是小尺寸封裝,內(nèi)部空間有限,大多數(shù)設(shè)計都要考慮到體積、重量、成本以及制造難度。如果僅為了散熱而全板換成銅基板,可能會讓成本大幅增加,且對后期的貼片焊接、加工平整度也提出了更高要求。因此,更多廠商采用的是局部銅基板或厚銅局部鋪銅,在功率器件下方設(shè)置散熱銅塊,再通過過孔、鋁殼或散熱片快速導出熱量。
所以,對于PD快充模塊,銅基板確實是提高散熱性能的有效手段,但絕不是“單獨換了就夠了”。設(shè)計時還需要綜合考慮銅厚選擇、散熱路徑優(yōu)化、外殼導熱設(shè)計以及是否增加風冷或外部散熱片等方案。
總的來說,銅基板在快充領(lǐng)域更多是“錦上添花”,而不是單點“救火”。真正想把模塊溫升降到可接受范圍,還是得靠合理的功率分配、緊湊的布局、優(yōu)質(zhì)的散熱設(shè)計共同發(fā)力。別光盯著材料參數(shù),系統(tǒng)散熱才是王道。