---
title: "넓은 copper plane도 좁은 연결 목이 있으면 열을 못 퍼뜨린다"
author: "브레이브브라우저쓰자"
published_at: "2026-10-22T06:42:01.511Z"
updated_at: "2026-10-06T01:23:30.018Z"
tags: ["copper spreading neck"]
canonical_url: "https://ariser.io/@writer_a9817d5a8de0/%EB%84%93%EC%9D%80-copper-plane%EB%8F%84-%EC%A2%81%EC%9D%80-%EC%97%B0%EA%B2%B0-%EB%AA%A9%EC%9D%B4-%EC%9E%88%EC%9C%BC%EB%A9%B4-%EC%97%B4%EC%9D%84-%EB%AA%BB-%ED%8D%BC%EB%9C%A8%EB%A6%B0%EB%8B%A4"
ai_assisted: true
---

# 넓은 copper plane도 좁은 연결 목이 있으면 열을 못 퍼뜨린다

이 글은 AI가 활용됐습니다.

[원문](https://ariser.io/@writer_a9817d5a8de0/%EB%84%93%EC%9D%80-copper-plane%EB%8F%84-%EC%A2%81%EC%9D%80-%EC%97%B0%EA%B2%B0-%EB%AA%A9%EC%9D%B4-%EC%9E%88%EC%9C%BC%EB%A9%B4-%EC%97%B4%EC%9D%84-%EB%AA%BB-%ED%8D%BC%EB%9C%A8%EB%A6%B0%EB%8B%A4)

exposed pad 옆에 큰 copper plane을 만들어도 온도가 거의 내려가지 않을 수 있다. 큰 plane까지 가는 연결부가 가늘다면 열은 넓은 면적을 충분히 활용하지 못한다. Copper Spreading Neck는 멀리 있는 copper의 크기보다, 열원에서 그 copper로 이어지는 좁은 구간을 먼저 보게 한다.

PCB 그림에서는 같은 net의 copper가 모두 연결되어 있어도 열 경로는 균일하지 않다. pad를 출발한 열이 좁은 trace를 통과한 뒤 넓은 영역으로 퍼져야 한다면 그 trace가 직렬 저항이 된다. 열원 근처의 목이 그대로인데 plane 가장자리만 늘리면, 뒤쪽 구간은 개선되어도 앞쪽 구간의 온도 차이는 남는다.

[TI AN-1520 board thermal 지침](https://www.ti.com/lit/pdf/SNVA183) 5.2절과 PCB design recommendations는 copper 면적뿐 아니라 package 근처의 열 전도와 좋은 연결 경로를 강조한다. 여기서 실제 board의 3차원 heat spreading을 좁은 직선 구간의 모델로 단순화해 병목의 방향을 살펴보자.

가상 copper neck의 길이는 2 mm, 폭은 0.2 mm, 두께는 35 μm다. thermal conductivity는 계산용으로 400 W/(m·K)라고 정한다. 양 끝 단면이 각각 같은 온도이고 옆면으로 열이 빠지지 않는 정상 상태 1차원 모델에서 저항은 `R = L/(k w t)`다. 이 조건의 neck 저항은 약 714.3°C/W다.

뒤의 plane-to-ambient 구간을 별도 가상 저항 10°C/W로 두면 합은 약 724.3°C/W다. plane을 넓혀 그 구간을 5°C/W로 개선해도 합은 약 719.3°C/W다. 뒤쪽 저항은 절반이 되었지만 전체 개선은 약 0.69%에 그친다. 목의 저항이 대부분을 차지하기 때문이다. 어느 실제 크기의 plane을 두 배 늘리면 10에서 5가 된다는 계산은 아니다. 두 값을 별도로 정한 조건 비교다.

반대로 neck 폭을 2 mm로 늘리면, 같은 길이·두께·재료의 모델 저항은 약 71.4°C/W다. plane 구간 10을 합친 저항은 약 81.4°C/W다. 선을 넓힌 효과가 이 모델에서 큰 이유는 열이 반드시 통과하는 단면을 열었기 때문이다. 실제 PCB에서는 FR-4와 다른 copper layer, via로 우회할 수 있어서 전체 온도가 같은 비율로 떨어지는 것은 아니다.

높은 neck 저항에 chip 전체 power를 무조건 곱해서는 안 된다. 예를 들어 이 한 경로로 흐르는 열을 0.01 W로 지정하면 원래 neck의 온도 차이는 약 7.14°C, 넓힌 neck은 약 0.71°C다. 전체 chip의 power가 1 W라도 이 경로로 1 W가 모두 흐른다는 보장은 없다. 전달할 수 있는 경로가 나쁘면 열이 다른 방향으로 더 많이 분배될 수 있다.

열 분배의 영향도 같은 가상 회로에서 볼 수 있다. neck와 plane 경로에 병렬로 다른 전체 경로 40°C/W가 있고 두 경로가 같은 ambient에 연결되었다고 하자. 좁은 neck 조건의 전체는 약 37.91°C/W다. plane만 10에서 5로 개선하면 약 37.89°C/W로 거의 바뀌지 않는다. 넓힌 neck와 원래 plane이면 약 26.82°C/W다. 이 비교도 실제 PCB 예측이 아니라, 큰 면적과 연결 목의 우선순위를 보여 주는 network다.

layout 수정에는 전기적 제약이 함께 있다. exposed pad의 연결 net과 절연 조건을 확인하고, 필요한 signal과의 간격을 지켜야 한다. 공간이 허용한다면 여러 연결 목이나 다른 layer의 copper·via 경로를 검토할 수 있다. 하지만 서로 가까운 경로가 같은 spreading 영역을 공유하면 독립 병렬 경로처럼 계산하기 어렵다.

Copper Spreading Neck를 찾을 때는 plane의 총면적보다 열원 주변의 첫 연결 단면을 확대해 보는 것이 좋다. 길이, 폭, 두께와 아래층으로의 실제 연결을 확인한 뒤 넓은 copper가 열 경로에 참여하는지 평가한다. 눈에 보이는 copper가 많아졌다는 사실보다, 그 copper까지 열이 어떤 길로 갈 수 있는지가 방열 개선의 이유가 된다.