Necə istifadə PCB IC paketinin istilik yayılması üçün?

İstilik performansını yaxşılaşdıra bilən PCB dizaynının ilk aspekti PCB cihazının yerləşdirilməsidir. Mümkün olduqda, PCB-də yüksək güclü komponentlər bir-birindən ayrılmalıdır. Yüksək güclü komponentlər arasındakı bu fiziki ayırma hər bir yüksək güclü komponentin ətrafındakı PCB sahəsini maksimum dərəcədə artırır və bununla da daha yaxşı istilik keçiriciliyinə nail olmağa kömək edir. PCB-də temperatura həssas komponentləri yüksək güclü komponentlərdən təcrid etmək üçün diqqətli olmaq lazımdır. Mümkün olduqda, yüksək güclü komponentlərin quraşdırılması yeri PCB-nin künclərindən uzaq olmalıdır. Daha mərkəzi PCB yeri yüksək güclü komponentlərin ətrafındakı lövhə sahəsini maksimum dərəcədə artıra bilər və bununla da istiliyin yayılmasına kömək edir. Şəkil 2-də iki eyni yarımkeçirici qurğu göstərilir: A komponenti və B komponenti. Komponent A PCB-nin küncündə yerləşir və B komponentinin ortasına daha yaxın yerləşdiyinə görə B komponentindən 5% yüksək olan bir keçid temperaturu var. İstiliyin yayılması üçün komponentin ətrafındakı lövhə sahəsi daha kiçik olduğundan, A komponentinin küncündə istilik yayılması məhduddur.

IC paketinin istilik yayılması üçün PCB necə istifadə olunur?

İkinci aspekt, PCB dizaynının istilik performansına ən həlledici təsir göstərən PCB-nin quruluşudur. Ümumi prinsip belədir: PCB-də nə qədər çox mis varsa, sistem komponentlərinin istilik performansı bir o qədər yüksəkdir. Yarımkeçirici qurğular üçün ideal istilik yayılması vəziyyəti çipin böyük bir maye ilə soyudulmuş mis parçasına quraşdırılmasıdır. Əksər proqramlar üçün bu quraşdırma metodu praktiki deyil, ona görə də istilik yayılması performansını yaxşılaşdırmaq üçün yalnız PCB-də bəzi digər dəyişikliklər edə bilərik. Bu gün əksər tətbiqlər üçün sistemin ümumi həcmi azalmağa davam edir, bu da istilik yayma performansına mənfi təsir göstərir. PCB nə qədər böyükdürsə, istilik keçiriciliyi üçün istifadə edilə bilən sahə bir o qədər böyükdür və o, həm də yüksək güclü komponentlər arasında kifayət qədər boşluğa imkan verən daha çox çevikliyə malikdir.

Mümkün olduqda, PCB mis torpaq təyyarələrinin sayını və qalınlığını maksimuma çatdırın. Yer qatının misinin çəkisi ümumiyyətlə nisbətən böyükdür və bütün PCB-nin istiliyi yayması üçün əla istilik yoludur. Hər bir təbəqə üçün naqillərin təşkili də istilik keçiriciliyi üçün istifadə olunan misin ümumi nisbətini artıracaqdır. Bununla belə, bu naqil adətən elektrik və istilik izolyasiyalıdır, bu da onun potensial istilik yayılması təbəqəsi kimi rolunu məhdudlaşdırır. Cihazın yer müstəvisinin naqilləri istilik keçiriciliyini maksimum dərəcədə artırmağa kömək etmək üçün bir çox yer təyyarələri ilə mümkün qədər elektrik olmalıdır. Yarımkeçirici cihazın altındakı PCB-də istilik yayılması kanalları istiliyin PCB-nin basdırılmış təbəqələrinə daxil olmasına və dövrə lövhəsinin arxasına keçməsinə kömək edir.

İstilik yayılması performansını yaxşılaşdırmaq üçün PCB-nin üst və alt təbəqələri “qızıl yerlər” dir. İstiliyin yayılması üçün istilik yolunu təmin etmək üçün daha geniş naqillərdən istifadə edin və onları yüksək güclü cihazlardan uzaqlaşdırın. Xüsusi istilik lövhəsi PCB istilik yayılması üçün əla üsuldur. Termal lövhə ümumiyyətlə PCB-nin üstündə və ya arxasında yerləşir və birbaşa mis birləşmələr və ya termal kanallar vasitəsilə cihaza termal olaraq bağlıdır. Xətt bağlaması (hər iki tərəfində telləri olan paketlər) vəziyyətində, bu cür istilik keçirici lövhə PCB-nin yuxarı hissəsində yerləşə və “it sümüyü” şəklində ola bilər (ortası bağlama kimi dardır və paketdən uzaq olan sahə nisbətən kiçikdir.böyük, ortada kiçik və uclarında böyük). Dörd tərəfli bağlama vəziyyətində (hər dörd tərəfdən aparıcılar var), istilik keçirici lövhə PCB-nin arxasında yerləşməlidir və ya PCB-yə daxil edilməlidir.

IC paketinin istilik yayılması üçün PCB necə istifadə olunur?

Termal lövhənin ölçüsünü artırmaq PowerPAD paketinin istilik performansını yaxşılaşdırmaq üçün əla bir yoldur. Müxtəlif istilik keçirici lövhə ölçüləri istilik performansına böyük təsir göstərir. Cədvəl şəklində təqdim olunan məhsul məlumat vərəqində ümumiyyətlə bu ölçü məlumatı göstərilir. Bununla belə, xüsusi PCB-lərin əlavə edilmiş misinin təsirini qiymətləndirmək çətindir. Bəzi onlayn kalkulyatorlardan istifadə edərək istifadəçilər cihaz seçə və sonra onun JEDEC olmayan PCB-lərin istilik yayma performansına təsirini qiymətləndirmək üçün mis yastığın ölçüsünü dəyişə bilərlər. Bu hesablama alətləri PCB dizaynının istilik performansına təsirini vurğulayır. Dörd tərəfli paket üçün üst yastığın sahəsi cihazın açıq yastığı sahəsindən bir qədər kiçikdir. Bu vəziyyətdə, basdırılmış və ya arxa təbəqə daha yaxşı soyumağa nail olmaq üçün ilk yoldur. İkili in-line paketləri üçün istiliyi dağıtmaq üçün “it sümüyü” pad üslubundan istifadə edə bilərik.

Nəhayət, daha böyük PCB-lərə malik sistemlər də soyutma üçün istifadə edilə bilər. Vintlərin istilik ötürmə plitəsinə və yer müstəvisinə istilik yayılması üçün qoşulduğu halda, PCB-ni quraşdırmaq üçün istifadə olunan bəzi vintlər də sistem bazasına təsirli istilik yollarına çevrilə bilər. İstilik keçiriciliyinin təsirini və dəyərini nəzərə alaraq, vintlərin sayı azalan gəlir nöqtəsinə çatan maksimum dəyər olmalıdır. İstilik keçirici plitə ilə birləşdirildikdən sonra, metal PCB möhkəmləndirici lövhə daha çox soyutma sahəsinə malikdir. PCB-nin qabıqla örtüldüyü bəzi tətbiqlər üçün tip idarə olunan qaynaq təmir materialı hava ilə soyudulan qabıqdan daha yüksək istilik performansına malikdir. Fanlar və soyutma qurğuları kimi soyutma həlləri də sistemin soyudulması üçün ümumi üsullardır, lakin onlar adətən daha çox yer tələb edir və ya soyutma effektini optimallaşdırmaq üçün dizaynı dəyişdirməlidirlər.

Daha yüksək istilik performansına malik bir sistem dizayn etmək üçün yaxşı bir IC cihazı və qapalı həll seçmək kifayət deyil. IC-nin istilik yayılması performansı PCB-dən və istilik yayma sisteminin IC cihazlarını tez soyutma qabiliyyətindən asılıdır. Yuxarıda göstərilən passiv soyutma metodundan istifadə etməklə sistemin istilik yayma performansını xeyli yaxşılaşdırmaq olar.