虽然有时会使用“热导率”一词来代替“热阻”，但这两个物理量其实不同。PCB热阻是热力学中类比电阻的概念。它取决于基板材料、部件以及铜部件的热导率，以及所有这些要素的几何形状。在导热率较高的电路板中，热量会更快地从温度较高的区域转移到温度较低的区域，因此电路板的热阻较低。

电路板中的各种材料和部件具有不同的热导率，因此它们的导热速率也不同。电路板的整体热阻需要综合考虑每个部件的热阻。如果愿意，可以构建电路模型，然后利用每个部件的热阻来计算电路板的总热阻，这和电阻一样。如此一来，高热阻基板（通常为FR4）和低热阻导体（铜）的组合便决定了PCB的有效热导率和总热阻。

如果降低PCB热阻的设计方法在上述讨论中尚不明显，那么最佳方法便是多使用热导率高的材料。这是带有发热部件的电路板应该使用内部平面层的一个原因。平面层中使用的铜具有高热导率，因而为发热部件提供了低电阻散热路径。设计高速或高频电路板时，无论如何都应该使用内部电源/接地平面层，因为这有助于隔离并屏蔽外部辐射源产生的电磁干扰。

另一种表层散热的方式是在发热部件下放铜焊盘。这些焊盘上通常有过孔连接内部接地平面，从而为这些部件提供镜象屏蔽。带有芯片贴装散热焊盘的部件应直接焊接到散热焊盘上，从而使部件获得最佳散热效果。设计这些焊盘时要小心，因为若放置的过孔太大/太多，在组装过程中焊料会渗透到电路板背面。同封装厂确认其制造能力是一个好办法。

与其他基板材料相比，FR4板材因热导率较低，故而热阻较高，因此发热部件上需要使用散热焊盘。陶瓷和金属芯PCB等基板替代物是很好的热管理选择。这两种材料的整体导热率都更高，无需使用散热焊盘和电路板背面的通孔，部件的热量便可以快速散去。

FR4的热导率约为1.0 W/(m-K)，其他高频兼容层压板（如罗杰斯和依索拉公司的材料）的热导率值相似。相比之下，陶瓷材料的热导率在20至300 W/(m-K)之间，因此非常适合与发热部件一起使用或放置在靠近其他热源的系统中。采用高导热率的陶瓷基板后，电路板中便可以不再使用体积笨重的散热器或噪音较大的风扇。用于PCB的常见陶瓷包括氧化铝、氮化铝、氮化硼和碳化硅。

陶瓷PCB还有其他优点和缺点。尽管陶瓷材料的强度较高，但它们易碎且易断裂，而FR4则相当柔韧。陶瓷材料的热膨胀系数远比FR4或其他纤维编织基板更接近铜的热膨胀系数值。这降低了运行期间细走线和过孔上的热应力。也可以通过使用各种添加剂来调节陶瓷材料的性能。这仍然是材料科学领域的一个研究热点。

金属芯PCB是FR4基材的另一种替代品。这类基板使用一种金属板（通常是铝）作为板芯。该板芯可以连接到邻近的接地平面，提供额外的电磁干扰屏蔽层。此外，金属芯的机械强度更高，热阻更低，且柔韧可弯；与陶瓷材料相比，这类电路板不易断裂。铝芯PCB通常用于大功率LED照明系统，这种情况下，电路板与大型金属外壳连接。电路板因此获得了很高的散热性能。

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