載流銅塊(添加匯流排)技術，作為PCB板上應用的一種方法，主要作用是提升散熱效能和降低板層厚度。通過在PCB板中加入銅塊，該技術顯著增強了板的熱傳導和散熱能力，為解決大功率電子元件的散熱問題提供了有效的手段。

PCB焊接銅條(匯流排)

具體而言，載流銅塊系指在PCB板上嵌入或添加的專門設計的銅質組件，這些組件的尺寸通常較小，并可能經過黃銅或鎳的鍍層處理，旨在增強其導電效能與散熱性能。此外，載流銅塊亦包括在PCB板內部埋置銅塊的設計，此舉旨在優化整體散熱效果，尤其適用于高頻高速電路板的應用場景。

從技術層面審視，載流銅塊所展現的優越性顯著，具體涵蓋但不限于：顯著提升散熱效能、有效縮減PCB板材厚度、以及大幅度降低高頻材料成本等方面。這些技術上的顯著優勢，使得載流銅塊成為應對大功率電子元件散熱挑戰的一種高效解決方案。同時，在PCB設計領域，它亦能助力實現更優的電遷移性能與焊接品質，從而推動整體設計水平的提升。

載流銅塊(匯流排)的作用

在PCB設計領域，載流銅塊的運用主要旨在增強電路板的電流承載能力，這對于保障電路板的穩定運行和可靠性具有關鍵作用。

PhySim ET添加銅塊(匯流排)前后溫度分布結果對比

增加載流面積：通過提升銅箔的厚度或擴展導線的寬度，可以有效增強PCB的電流承載能力。銅的導電性能使得增加的銅材料能夠承受更高的電流，從而有助于降低因電流過載所導致的熱損傷或電阻問題。

優化走線設計：優化走線設計適當的走線布局對于提升電路的載流性能具有同等的重要性。例如，通過精確控制走線的寬度與間距，可以有效地緩解電流的集中，減少局部區域的過熱現象，進而增強整個電路板的載流性能。

使用高功率PCB技術：針對大功率PCB，在需承載大電流的應用場景下，采用重銅材質制作的印刷電路板展現出卓越的載流性能。此類PCB設計特點在于其銅層厚度顯著增加，旨在有效支撐并傳導更高的電流密度，確保電路運行的穩定與高效。

去除阻焊層以增加銅厚度：在特定情形下，設計人員或許會采取去除PCB表面阻焊層的措施，目的是顯露下方的銅質材料。隨后，通過增補額外的焊料以增加銅質的厚度。此做法旨在減少PCB中承載電流組件的整體電阻值，進而提升其電流承載能力。

考慮銅箔的厚度和寬度：在進行PCB疊層設計時，必須確保銅箔厚度的平衡性，以滿足不同層次(例如電源/地平面層和信號層)的電流承載能力需求。這涉及根據所需的電流承載能力來精準選擇銅箔的厚度及走線寬度，以確保設計的可靠性和性能。

解決過孔開路問題：在PCB設計領域，過孔開路問題常見，對PCB的正常運作構成影響。通過精確控制銅箔厚度和精心設計走線，可以有效預防該問題，保障PCB的穩定性和性能。

經案例分析與研究結果表明，載流銅塊在PCB設計領域具有廣泛的應用，其影響覆蓋了材料選擇、布線布局以及制造工藝等多個方面。

焊接銅塊對大功率器件的散熱性能的影響

在評估載流銅塊對大功率電子元件散熱效能的影響時，首要任務是深入了解銅基板的熱傳導特性及其在散熱機制中的核心作用。銅基板憑借其卓越的載流能力和較高的導熱系數，在散熱領域彰顯出顯著的優勢。鑒于銅的導熱系數是鋁的兩倍，故在大功率電子元件中，選用銅塊作為散熱材料，可顯著提升其散熱效能。

在實際應用中，銅塊不僅用于直接散熱，還能與鋁等其他材料結合使用，以提升散熱效能。例如，通過在鋁散熱片底部與銅塊之間使用高性能導熱介質，可以實現與銅鋁焊接相似的散熱效果。此外，銅基板也可以加工成具有金屬化孔的結構，有助于提升其散熱性能。

針對大功率電子元件，合理選擇散熱器同樣至關重要。首先，必須明確需散熱電力電子器件的具體工作參數、操作環境、尺寸規格及安裝方法。其次，進行散熱器的選取時，應確保其底板尺寸稍大于元器件的安裝面，以便為安裝過程提供充足的空間，進而實現高效的散熱效果。

評估載流銅塊對大功率電子元件散熱性能的具體影響時，應考慮以下幾個方面：銅基板的導熱性能、銅塊與其他材料結合使用的散熱效果、以及散熱器的選擇和設計。

PhySim ET案例：兩個PCB單板通過匯流排(銅塊)連接

載流銅塊的制造過程和技術要求有哪些?

載流銅塊的制造過程和技術要求主要包括選擇合適厚度的銅箔、采用適當的沉積工藝以避免銅團聚和不連續，以及確保有良好的散熱性能來支持整個制造過程。

銅箔的選擇：為確保銅基板具備較高的載流能力，需采用較厚的銅箔。鑒于銅基板線路層對載流能力有較高要求，故應選擇厚度適宜的銅箔，其厚度范圍通常在35μm至280μm之間。此表明，在制造載流銅塊的過程中，銅箔的厚度是一項至關重要的技術參數。

沉積工藝：在納米集成電路的制造流程中，銅的沉積環節占據著舉足輕重的地位。據此而言，銅的沉積過程需格外注重防止銅的團聚現象，因為不連續的銅薄膜在電鍍時，其載流性能將顯著下降。另外，為確保沉積過程的穩定性與效率，晶圓的底座必須具備出色的散熱性能。

散熱性能：如前所述，晶圓底座必須擁有卓越的散熱性能，以確保在銅沉積過程中，能夠有效防止因過熱而對銅薄膜的質量與性能產生的不利影響。

PhySim ET添加匯流排(銅塊)的3D模型圖

與其他PCB散熱技術相比有何優勢?

熱傳導能力強：銅塊的導熱系數顯著高于PCB介質層，因此能夠高效地將功率器件產生的熱量傳遞至PCB，并通過散熱器有效散發。鑒于其卓越的高導熱性能，銅塊極為適宜應用于大功率電子元器件的散熱領域。

節省空間：鑒于銅塊能夠內置于基板之中，此設計得以在不擴大板面面積的前提下，有效提升散熱效能。

PhySim ET添加異形匯流排(銅塊)布局3D示意圖

PhySim獨家支持在PCB上添加匯流排(銅塊)進行仿真

作為國內的多物理場商用解決方案服務商，芯瑞微(上海)電子科技有限公司的PhySim ML仿真平臺獨家支持在PCB上添加多類匯流條進行仿真。