埋铜块PCB控制温升的核心，不是单纯增加铜块厚度，而是建立一条低热阻、连续的散热路径：让MOSFET、IGBT等功率器件产生的热量，通过焊盘、实体铜块、导热界面材料快速传递到散热器。实际设计还需要同时优化铜块面积与位置、厚铜线路、导热过孔、TIM、散热器和整机风道，才能真正降低器件结温和PCB局部温升。

一、为什么埋铜块PCB能够降低温升？

普通PCB中的热量主要通过铜箔、介质和导热过孔向外传递。

当功率器件发热比较集中时，普通铜箔厚度有限，而导热过孔真正参与导热的主要是孔壁铜。即使增加过孔数量，也会受到器件焊盘面积和布线空间限制。

埋铜块PCB则是在主要热源附近加入实体铜块，使热量可以沿着更大的金属截面向PCB另一侧传递。

从基本热传导关系可以理解：

Q = kAΔT / L

其中，Q代表热传递量，k代表材料导热能力，A代表有效导热面积，L代表热传导距离。

因此，增加有效导热面积、缩短传热距离，都有利于降低局部热阻。

埋铜块真正的价值，就是帮助功率器件建立更短、更直接的散热路径。

二、控制温升首先要找到真正的热源

设计埋铜块之前，首先要确认PCB上到底哪里最热。

不能因为整机功率很大，就认为整块PCB都需要加强散热。

真正应该关注的是：

MOSFET、IGBT等功率器件；

电源管理芯片；

大电流连接区域；

高损耗磁性元件附近；

大电流线路颈缩位置；

连接器和过孔阵列。

例如一台2000W电源，并不意味着PCB需要散掉2000W热量。真正形成温升的是器件和线路产生的损耗。

因此，埋铜块应该尽量布置在局部高热流密度区域，而不是简单扩大铜块面积。

三、铜块位置比单纯增加铜块厚度更重要

铜块设计的第一个关键参数是位置。

如果主要热源是MOSFET，那么铜块应该尽量与器件主要散热区域形成有效热连接。

理想情况下可以形成：

功率器件→焊盘→铜块→TIM→散热器

这样的短路径。

如果铜块距离热源较远，热量仍然需要先经过FR-4或较长铜箔路径才能进入铜块，即使铜块本身很厚，整体散热改善也可能有限。

所以设计埋铜块PCB时，首先考虑“铜块放在哪里”，其次才是“铜块做多厚”。

四、铜块是不是越厚，温升就越低？

不一定。

增加铜块厚度可以提高局部导热截面，但散热系统存在多个热阻环节。

整个热路径可能包括：

芯片结区→器件封装→焊盘→PCB→铜块→TIM→散热器→环境。

如果真正的热瓶颈位于TIM或者散热器，即使继续增加铜块厚度，对最终器件温度的改善也可能越来越有限。

同时，铜块过厚还可能增加：

PCB压合难度；

周边填胶难度；

板面平整度控制难度；

铜块与FR-4之间的热机械应力。

因此，铜块尺寸应该结合热仿真和PCB结构设计，而不是单纯追求更厚。

五、为什么埋铜块还要配合厚铜线路？

高功率PCB通常同时存在两个发热来源：

器件损耗和线路损耗。

线路损耗可以用：

P = I2R

进行理解。

当电流增加以后，如果线路电阻过大，线路自身也会产生明显温升。

因此，即使MOSFET下方设计了铜块，如果连接MOSFET的大电流线路过窄、铜厚不足，PCB仍然可能出现高温区域。

这也是为什么高功率PCB经常采用：

厚铜+宽线路+埋铜块

的组合。

厚铜负责降低大电流线路电阻，铜块负责快速导出功率器件产生的局部热量，两者解决的问题并不相同。

六、导热过孔还有没有必要？

有。使用埋铜块并不意味着完全取消导热过孔。

部分区域可能不适合放置实体铜块，或者热量需要进一步扩散到多个铜层，这时候仍然可以利用导热过孔建立辅助热通道。

因此，一块高功率PCB可能同时存在：

大面积铺铜；

厚铜线路；

导热过孔阵列；

实体铜块；

外部散热器。

关键不是选择其中某一种，而是让这些结构形成连续的散热网络。

如果铜块能够把热量传到底层，但底层没有足够的散热面积，也没有连接散热器，那么热量仍然会积聚在PCB内部。

七、TIM为什么会影响埋铜块散热效果？

TIM即导热界面材料。

实际装配中，铜块与散热器之间很难做到完全理想的金属接触，表面微小间隙中存在空气，而空气的导热能力较差。

因此通常需要通过导热垫、导热硅脂等TIM填充界面间隙。

如果TIM过厚、接触不充分或者导热性能不匹配，就可能成为整个热路径中的高热阻环节。

所以埋铜块PCB设计不能只考虑PCB本身。

真正完整的散热路径应该是：

器件→PCB铜块→TIM→散热器→环境。

任何一个环节出现明显热阻，都可能影响最终温升。

八、散热器和风道同样重要

埋铜块的作用是把热量快速从局部器件附近导出去，但它本身并不能让热量凭空消失。

热量最终仍然需要通过散热器、机壳、自然对流或者风冷释放到环境中。

因此，如果铜块背面连接了散热器，还需要考虑：

散热器面积；

安装压力；

TIM接触状态；

空气流动方向；

风扇位置；

机箱内部热空气排出路径。

如果PCB导热能力很好，但整机风道设计较差，最终环境温度持续升高，器件结温同样可能超出设计目标。

所以埋铜块属于整个热管理系统中的一个环节，而不是独立的散热解决方案。

九、如何判断埋铜块散热设计是否有效？

设计阶段可以通过热仿真预测热点位置和主要热路径。

进入PCB打样阶段以后，则应该通过实际负载测试验证。

建议重点观察：

功率器件温度；

铜块区域温度；

PCB正反面温差；

大电流线路温度；

过孔阵列温度；

TIM界面附近温度；

散热器温度。

还可以通过热成像观察热量是否按照预期路径扩散。

如果铜块温度很高，而散热器温度明显较低，就需要检查铜块到散热器之间的TIM和接触状态。

如果器件温度很高，但铜块温度并不高，则可能说明器件到铜块之间存在较大的热阻。

通过这种方式，可以快速定位真正的热瓶颈。

十、埋铜块PCB制造过程如何影响散热？

设计合理并不代表生产完成后一定能够达到预期效果。

埋铜块PCB制造时还需要关注：

铜块位置精度；

铜块周边填胶；

压合结合；

铜块尺寸；

板面平整度；

铜块与其他结构之间的配合。

如果铜块周边存在明显填胶异常，或者板面高度影响后续TIM和散热器接触，都可能影响最终热管理效果和长期可靠性。

因此，“多层+厚铜+埋铜块”项目在正式量产前更适合先进行PCB打样和热测试。

十一、聚多邦埋铜块PCB制造能力

聚多邦支持1—40层PCB制造，线路铜厚覆盖0.5—20oz，板厚覆盖0.2—6.0mm，并支持埋/嵌铜块、厚铜大电流、热电分离、HDI、盘中孔、背钻等相关特殊PCB工艺。

对于新能源汽车、储能、工业电源、机器人控制、服务器电源等高功率项目，可以结合Gerber、叠层、铜厚、铜块结构、主要热源以及散热路径进行DFM评审。

对于埋铜块PCB，制造端重点解决的是结构可制造性和生产可靠性；最终温升是否满足产品要求，仍建议结合热仿真、PCB打样和实际负载测试共同验证。

十二、FAQ

Q1：埋铜块PCB一定比普通PCB温度低吗？

不一定。埋铜块能够改善局部导热，但最终温升还取决于器件功耗、TIM、散热器和整机风道。如果外部散热能力不足，单独增加铜块也无法完全解决温升问题。

Q2：铜块越厚散热越好吗？

不是无限增加。铜块厚度增加到一定程度后，TIM、散热器等其他环节可能成为主要热阻，同时过厚铜块还会增加PCB制造难度。

Q3：埋铜块PCB还需要导热过孔吗？

根据结构决定。铜块适合处理主要局部热源，导热过孔仍可用于其他区域或者辅助热扩散，两种结构可以同时使用。

Q4：厚铜和埋铜块哪个更能降低温升？

作用不同。厚铜主要降低大电流线路电阻和线路发热；埋铜块主要降低功率器件局部热传导阻力。高功率PCB经常同时使用两种结构。

Q5：聚多邦可以做厚铜加埋铜块PCB吗？

可以根据具体项目进行DFM评估。聚多邦支持1—40层PCB、0.5—20oz线路铜厚，并具备埋/嵌铜块、厚铜大电流、热电分离等相关工艺能力。具体方案需要结合Gerber、叠层、铜块尺寸和散热结构确认。