Массив тепловых переходных отверстий под корпусом (QFN/DPAK)

Разводите QFN, DFN или DPAK с exposed pad? Калькулятор считает тепловое сопротивление одного переходного отверстия по закону Фурье (сечение кольца металлизации π·t·(d−t) либо полное сечение для заполненных медью via), массива из N отверстий параллельно и перегрев при заданной мощности. Обратная задача — подбор числа отверстий под требуемый перегрев. Типовые значения по IPC-7093 / IPC-6012 (не ГОСТ): диаметр 0,2–0,3 мм, металлизация 25 мкм, плата 1,6 мм.

Реквизиты для печати (организация, исполнитель, № документа)

Геометрия отверстия и платы

Диаметр сверления d, мм

Тип отверстия

Металлизация t_cu, мкм

Толщина платы L, мм

Теплопроводность меди, Вт/(м·К)

Режим расчёта

Прямая: дано число отверстий NОбратная: подобрать N под мощность и перегрев

Число отверстий N, шт

Мощность P, Вт (опционально)

Что считается и как

Тепловое сопротивление переходного отверстия — закон Фурье для стержня постоянного сечения (классическая теория теплопроводности). Медь ствола — трубка длиной в толщину платы; заполненное медью via — сплошной цилиндр. Одинаковые отверстия массива работают параллельно.

Сечение меди одного отверстия.

Обычное: A = π · t_cu · (d − t_cu)
Заполненное медью: A = π · (d/2)²

Сопротивление и перегрев.

Rth₁ = L / (k_cu · A)
Rth_N = Rth₁ / N
ΔT = P · Rth_N
Обратная задача: N = ⌈Rth₁ · P / ΔT_цель⌉

Типовые значения (IPC, не ГОСТ): диаметр тепловых via 0,25–0,3 мм с шагом сетки 0,8–1,2 мм (IPC-7093 для корпусов с нижним термополигоном — QFN/DFN/LGA/DPAK); минимальная средняя металлизация отверстий 20 мкм (Class 2) / 25 мкм (Class 3) по IPC-6012; теплопроводность меди 385–401 Вт/(м·К) (в расчётах IPC-2152 — 385, чистая медь — 401; дефолт калькулятора 390). Открытые via крупнее 0,3 мм под exposed pad затягивают припой — предпочтительны заполненные и закрытые (IPC-4761 Type VII).

✓ Проверочный пример

Вход: d = 0,3 мм, t_cu = 25 мкм, L = 1,6 мм, k = 390 Вт/(м·К), обычное via, N = 16, P = 2 Вт

Ожидается: A = π·25·10⁻⁶·(300−25)·10⁻⁶ = 2,160·10⁻⁸ м² (0,0216 мм²); Rth₁ = 1,6·10⁻³/(390·2,160·10⁻⁸) = 189,9 К/Вт; массив 16 шт → 189,9/16 = 11,87 К/Вт; перегрев при 2 Вт → ΔT = 23,7 К

Источник: Закон Фурье Rth = L/(k·A) (форма из IPC-2152 App. B); сечение кольца π·t·(d−t); k меди 385–401 Вт/(м·К); металлизация 25 мкм = IPC-6012 Class 3

Источники (проверены 2026-07-25): закон Фурье и формула Rth = L/(k·A) для via — IPC-2152 Appendix B (не ГОСТ); типовая геометрия массива под QFN — IPC-7093 (не ГОСТ); металлизация 20/25 мкм — IPC-6012 (не ГОСТ); заполнение via — IPC-4761 (не ГОСТ); теплопроводность меди 385–401 Вт/(м·К) — справочная (чистота марок меди нормируется ГОСТ 859-2014, само значение k в ГОСТ не приводится). Модель учитывает только вертикальный путь через медь отверстий: растекание тепла в полигонах, паяное соединение и корпус добавляют своё сопротивление, параллельный путь через стеклотекстолит (~0,3 Вт/(м·К)) пренебрежимо мал.

Опубликовано: 25 июля 2026 г.Обновлено: 2 августа 2026 г.Актуальность стандартов проверена при последнем обновлении

Калькулятор — вспомогательный инструмент для оценки. Для сертификации, проектной документации и приёмочных испытаний сверяйтесь с первоисточником стандарта.

Похожие калькуляторы