接續上一篇 : Joule Heating in PCB – Based on Current Density

由於大電流導致了銅箔發燙導致有可能燒板或是訊號品質下降。先前是在相同電流密度下的測試，這次改成在固定電流下，如果改變銅箔的尺寸會發生什麼事呢?

這邊針對內層進行測試，其他層面的疊構沿用:

上表是相同電流密度與邊界條件下的測試結果，如果依照不同變因可以分類繪成下圖: (從左邊開始分別是，改變厚度，改變寬度，改變長度)

需要釐清的是，正常來說增加銅厚會降低電阻以及電流密度，但是這邊比較基準是固定電流密度，也就是說，電流跟銅厚會一起增加。

根據焦耳效應以及對流散熱

固定電流密度下，維持長寬，增加銅厚:

截面積通過的電流，固定電流密度下和銅厚成正比，加上發熱量和電流是平方倍的關係，導致雖然電阻值因為銅厚而下降了但是卻跟不上平方倍增加的電流。
加上增加銅厚在對流散熱上幾乎是沒有幫助，於是越厚，越慘。

固定電流密度下，維持銅厚，改變長寬:

在發熱量的角度，增加銅長使電阻等比增加，增加銅寬使電阻反比下降，好像應該越長越熱，越寬越涼。
但是因為和電流平方正比的狀況下，增加銅長不使電流增加，銅寬卻會，因此整體來說，兩邊應該都會因為發熱速度和散熱速度相同而抵銷，但是結果卻是只有長度方向上的改變如同預期，寬度則不是。

經過剖面後發現，主要是受到了熱邊界層的影響。
在順風的方向上，增加尺寸會造成邊界層越長越大，下游受到上游pre-heat 的影響，整體溫度提升:

而在垂直風向上，加長並不會造成pre-heat

最後針對空冷稍微做了一下測試，板子燙，風扇就給他催下去啊~

下表和圖就是固定發熱量和尺寸，單純增強風速下的結果

可以發現，吹風散熱有用基本上只有再從沒風變有風下比較有效，從有風變強風的效果並不顯著，說明有其極限存在，也就是說如果不是因為對流條件太差導致得發燙，還是乖乖改layout吧，吹風幫助不大。

結論:

固定電流密度下:
1. 越厚越慘，不要很開心覺得電流密度沒有提高就沒事
2. 加長加寬要看風向決定下場
3. 吹風散熱，從無到有效果最顯著，從有到強效果遞減