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高频率内存 PCB 过热问题:铜厚不足拆解,材料升级解决路径

来源:捷配 时间: 2025/11/20 10:16:27 阅读: 32

1. 引言

 随着内存条频率突破5600MT/s(如DDR5-5600),功耗从DDR4的1.2V升至1.1V(看似降低,实则动态功耗增加30%),PCB散热成为稳定性关键——行业测试显示,5600MT/s内存满负载时,PCB温度超85℃会导致数据错误率上升25%,某电竞内存厂商曾因散热不足,产品在高温环境(40℃)下死机率达12%。高频率内存条PCB需符合**JEDEC JESD21-C第6.1条款**,满负载温度≤75℃。捷配深耕高频率内存PCB散热设计4年,累计交付300万+片5600MT/s PCB,满负载温度稳定≤70℃,本文拆解散热优化的铜厚设计、布局调整及材料选择,助力解决高频内存过热问题。

 

2. 核心技术解析

高频率内存条 PCB 散热的核心是 “提升热传导效率”,需聚焦三大技术维度,且需符合IPC-2221 第 7.2 条款对散热 PCB 的要求:一是铜厚选择,内存 PCB 的电源层(VDDR)与接地层(GND)是主要散热路径,铜厚每增加 0.01mm,热阻降低 5%—— 捷配热仿真显示,1oz 铜厚(0.035mm)的 GND 层热阻 2.5℃/W,而 2oz 铜厚(0.07mm)热阻降至 1.8℃/W,满负载温度降低 8℃;二是散热布局,内存颗粒(如三星 B-die)下方需铺设完整 GND 铜皮(覆盖率≥95%),且颗粒间间距≥1.5mm(原 1.2mm),间距增加 0.3mm 可降低局部温度 3℃,符合JEDEC JESD21-C 第 6.3 条款;三是基材导热系数,普通 FR-4 导热系数 0.3W/(m?K),而生益 S1130 基材导热系数 0.45W/(m?K),导热效率提升 50%,高频率场景下,基材导热贡献占总散热的 20%(捷配测试数据)。此外,高频率内存 PCB 需避免 “散热盲区”—— 如边缘连接器附近,需增加 2 处散热过孔(孔径 0.3mm,间距 0.5mm),过孔密度≥10 个 /cm²,可降低局部温度 4℃。

 

 

3. 实操方案

3.1 散热结构设计(操作要点 + 数据标准 + 工具 / 材料)

  1. 铜厚优化:电源层(VDDR)与接地层(GND)采用 2oz 铜厚(0.07mm±0.005mm),信号层保留 1oz 铜厚(0.035mm),铜厚偏差需≤±5%,符合GB/T 5230 第 4.2 条款,用涡流测厚仪(JPE-EDDY-500)检测;
  2. 布局调整:内存颗粒(8 颗,16mm×8mm)按 “2×4” 排列,颗粒间距 1.5mm±0.05mm,颗粒中心与 PCB 边缘距离≥2mm,颗粒下方 GND 铜皮无缺口(覆盖率 100%),用捷配布局检查工具(JPE-Layout-Heat 2.0)验证;
  3. 散热过孔设计:在颗粒周围(距离颗粒边缘 0.8mm)布置散热过孔,孔径 0.3mm±0.01mm,孔间距 0.5mm±0.02mm,过孔贯穿 GND 层与信号层,过孔内壁铜厚≥20μm(按 IPC-6012F 标准),用 X-Ray(JPE-XR-700)检查过孔质量。

 

3.2 材料与量产管控(操作要点 + 数据标准 + 工具 / 材料)

  1. 基材选择:优先用生益 S1130(导热系数 0.45W/(m?K),Tg=170℃),若需更高散热,可选罗杰斯 RO4350B(导热系数 0.6W/(m?K)),基材需通过捷配 “导热系数测试”(激光闪射仪 JPE-Laser-Flash 300);
  2. 温度测试:每批次首件满负载测试(5600MT/s,持续 4h),用红外热像仪(JPE-IR-800)监测 PCB 温度,最高温度需≤75℃,热点(颗粒下方)温度≤70℃;
  3. 量产监控:批量生产中,每 500 片抽检 10 片测试铜厚与过孔密度,铜厚不合格率≤0.3%,过孔密度不足率≤0.2%,同时记录满负载温度数据,超 75℃的比例≤0.5%。

 

 

高频率内存条 PCB 散热优化需以 “铜厚提升 + 布局调整 + 过孔增强” 为核心,重点降低热阻与局部热点温度。捷配可提供 “高频内存散热方案”:热仿真支持、定制化铜厚设计、温度测试,确保满负载温度≤75℃。

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