ハイサイドスイッチ（大電流）のPCBレイアウト

2つのハイサイドスイッチのPCBレイアウトに取り組んでいます。現在のレイアウトの写真を下に示します。

将来のPCBの銅重量はおそらく2 oz /ft²（両面）になるでしょう。2つのpチャネルMOSFET（IPB180P04P4）を使用しています。右側のMOSFETには10アンペア（最小フットプリント、Pd約0.2 Wに非常に近い値を選択）と、MOSFETには15アンペア（U2、30アンペアのピーク、Pd約0.45 W、最大1.8 W）を期待しています。左側（U1、銅の8cm²）。

IC1は電流センサーです。

端子台（U15、U16）は次のタイプです：DigikeyのWM4670-ND。

このタイプのPCBにこれだけの電流を流すには、オンラインの計算機の1つから、20 mmのトレースが必要だと言われました。スペースを節約するために、この大きなトレースを2つのトレース（1つは上部、もう1つは下部）に分割することにしました。両方のトレースをビアのパターン（2x2mm²のグリッドでドリルサイズ0.5 mm）に接続します。私はこの種のレイアウトの経験がないので、他のボードを調べて、私には公平に思える寸法を選びました。これはパターン経由ですか？

MOSFETの下では、同じ種類のパターンを使用しますが、0.3 mmの小さなドリルサイズで熱接合を行います。このサイズではんだの流動性は良くなりますか？これまでのところ、どのビアも充填されていません...

また、これらのトレースにはんだマスクがないことも考えています。これは、銅にはんだを塗布することです。

MOSFETのパッドも気になります。私はそれらを銅で覆わないことにしました。デバイスはこの方法で自己中心化できると思いましたが、おそらく抵抗が増える可能性があります...

レイアウトコメントもお気軽にどうぞ！
ありがとうございました ！

編集1

デザインを少し改良しました。MOSFETのサーマルパッドの下にビアを追加しました。MOSFETの下にむき出しの銅があります（将来的にヒートシンクを追加する場合）。

コメントしてください！前もって感謝します ！

編集2

このデザインの新しいアップデート。MOSFETのリード周辺の銅エリアを増やしました。これにより、これらのトレースの抵抗が減少します。

最上層と最下層の間にビアを追加して、これらの層の電流分布を改善しました。

放熱を改善するためにデバイスの下にビアを接続できるかどうかをメーカーに尋ねました。彼はそれが間違いないと言った。

他には何も変えないと思います。それは私の推測のようなものだったので、誰もコメントがない場合はそれを試してみるかもしれません。

電力損失の数値をどのように導き出したのか知りたいです。データシートを見ると、10ams 200 mW（12度の温度上昇）、30アンペア、2.5Wで90度の温度上昇があります（Rthjaが40度/ Wの場合、6 cmの場合でも正しいようです^） PCBエリアの2）。

とは言っても、FETから大量の熱を引き出したい場合は、.250インチのめっきスルーホールをその下に開けてから、そのスルーホールを貫通してパッケージの背面に接触する銅スラグを使用できます。ヒートシンクを上部に接着することもできますが、ケースを伝導しようとしても効果的ではありません。

レイアウトの質問では、すべてのソースリードが6milのトレースのように見えます。それは30Aでの良い選択ではありません。30Aヒューズの内部を比較してみてください:-)それが意味するのは、そのトレースでいくらか暖かくなるということです。トレース幅を選択して、選択した銅レベルで計算を行い、現在の2乗x抵抗を使用して、トレースが消費するワット数を計算します。

パッドにあるすべてのビアは必要ありません。上から下に熱的に接続するには5で十分です。私は人々が1つだけを使用するのを見てきましたが、その場合、あなたは穴があってもプレートに大きく依存しています。

高電流トレース上のソルダーマスクを削除し、ハスルコーティングで少し厚くすることを検討してください（ビアを埋める可能性はありますか？）。

これだけの冷却能力が必要な場合は、アルミニウム基板PCBの使用を検討してください。これは多くのサーマルビアであり、追加のドリル料金なしでこれを行うプロトショップは多くないと思います。