Kiel uzi PCB por IC-pakaĵo varmo disipado?

La unua aspekto de PCB-dezajno, kiu povas plibonigi termikan rendimenton, estas la aranĝo de PCB-aparato. Kiam ajn eblas, alt-potencaj komponantoj sur la PCB devas esti apartigitaj unu de la alia. Ĉi tiu fizika disiĝo inter alt-potencaj komponentoj maksimumigas la PCB-areon ĉirkaŭ ĉiu alt-potenca komponento, tiel helpante atingi pli bonan varmokondukadon. Oni devas zorgi izoli temperatur-sentemajn komponantojn sur la PCB de alt-potencaj komponantoj. Kiam ajn eblas, la instala loko de alt-potencaj komponantoj devas esti malproksime de la anguloj de la PCB. Pli centra PCB-loko povas maksimumigi la estraran areon ĉirkaŭ alt-potencaj komponentoj, tiel helpante disipi varmecon. Figuro 2 montras du identajn semikonduktaĵaparatojn: komponento A kaj komponento B. Komponanto A situas ĉe la angulo de la PCB kaj havas ĵetkubritan temperaturon kiu estas 5% pli alta ol komponento B ĉar komponento B situas pli proksime al la mezo. Ĉar la tabulareo ĉirkaŭ la komponento por varmodissipado estas pli malgranda, la varmodissipado ĉe la angulo de komponento A estas limigita.

La dua aspekto estas la strukturo de la PCB, kiu havas la plej decidan influon sur la termika agado de la PCB-dezajno. La ĝenerala principo estas: ju pli da kupro en la PCB, des pli alta estas la termika rendimento de la sistemaj komponantoj. La ideala varmo disipadsituacio por duonkonduktaĵaparatoj estas ke la blato estas muntita sur granda peco de likv-malvarmigita kupro. Por la plej multaj aplikoj, ĉi tiu munta metodo estas nepraktika, do ni povas nur fari iujn aliajn ŝanĝojn al la PCB por plibonigi la agadon de varmo disipado. Por la plej multaj aplikoj hodiaŭ, la totala volumo de la sistemo daŭre ŝrumpas, kio havas malfavoran efikon al varmega disipado. Ju pli granda la PCB, des pli granda estas la areo, kiu povas esti uzata por varmokondukado, kaj ĝi ankaŭ havas pli grandan flekseblecon, permesante sufiĉe da spaco inter la alt-potencaj komponantoj.

Kiam ajn eblas, maksimumigu la nombron kaj dikecon de PCB-kupraj teraj aviadiloj. La pezo de la grunda tavolo kupro estas ĝenerale relative granda, kaj ĝi estas bonega termika vojo por la tuta PCB por disipi varmon. La aranĝo de drataro por ĉiu tavolo ankaŭ pliigos la totalan proporcion de kupro uzita por varmokondukado. Tamen, tiu drataro estas kutime elektre kaj termike izolita, kiu limigas sian rolon kiel ebla varmodisipa tavolo. La drataro de la aparata teraviadilo devus esti kiel eble plej elektra kun multaj grundaviadiloj, por helpi maksimumigi varmokondukadon. La varmodisipa vias sur la PCB sub la duonkondukta aparato helpas varmon eniri la entombigitajn tavolojn de la PCB kaj konduki al la malantaŭo de la cirkvito.

Por plibonigi la agadon de varmo disipado, la supraj kaj malsupraj tavoloj de la PCB estas “oraj lokoj”. Uzu pli larĝajn dratojn kaj direktu ilin for de alt-potencaj aparatoj por disponigi termikan vojon por varmodissipado. La dediĉita termika tabulo estas bonega metodo por PCB varmo disipado. La termika tabulo estas ĝenerale situanta sur la supro aŭ dorso de la PCB, kaj estas termike konektita al la aparato per rektaj kupraj ligoj aŭ termikaj vojoj. En la kazo de enlinia pakaĵo (pakaĵoj kun kondukoj ambaŭflanke), ĉi tiu speco de varmokondukta tabulo povas esti lokita sur la supro de la PCB kaj formita kiel “hunda osto” (la mezo estas same mallarĝa kiel la pakaĵo, kaj la areo for de la pakaĵo estas relative malgranda. Granda, malgranda en la mezo kaj granda ĉe la finoj). En la kazo de kvarflanka pakaĵo (estas kondukoj sur ĉiuj kvar flankoj), la varmokonduka plato devas troviĝi sur la dorso de la PCB aŭ eniri la PCB.

Kiel uzi PCB por IC-pakaĵo varmo disipado?

Pliigi la grandecon de la termika tabulo estas bonega maniero plibonigi la termika agado de la pakaĵo PowerPAD. Malsamaj varmokonduktaj platoj havas grandan influon sur termika rendimento. La produkta datumfolio provizita en formo de tabelo ĝenerale listigas ĉi tiujn grandegajn informojn. Tamen, estas malfacile kvantigi la efikon de la aldonita kupro de kutimaj PCBoj. Uzante iujn interretajn kalkulilojn, uzantoj povas elekti aparaton kaj poste ŝanĝi la grandecon de la kupro-kuseneto por taksi ĝian efikon al la varmodisipa agado de ne-JEDEC-PCB-oj. Ĉi tiuj kalkuliloj reliefigas la efikon de PCB-dezajno sur termika rendimento. Por kvarflanka pakaĵo, la areo de la supra kuseneto estas nur pli malgranda ol la areo de la senŝirma kuseneto de la aparato. En ĉi tiu kazo, la enterigita aŭ malantaŭa tavolo estas la unua maniero atingi pli bonan malvarmigon. Por duoblaj enliniaj pakaĵoj, ni povas uzi stilon de kuseneto de “hundo-osto” por disipi varmon.

Finfine, sistemoj kun pli grandaj PCB ankaŭ povas esti uzitaj por malvarmigo. En la kazo, ke la ŝraŭboj estas konektitaj al la varmokonduka plato kaj grunda ebeno por varmega disipado, kelkaj ŝraŭboj uzataj por munti la PCB ankaŭ povas fariĝi efikaj varmovojoj al la sistema bazo. Konsiderante la varmokonduktan efikon kaj koston, la nombro da ŝraŭboj devus esti la maksimuma valoro, kiu atingas la punkton de malpliiĝantaj rendimentoj. Post esti konektita al la termika kondukta plato, la metala PCB-plifortiga plato havas pli da malvarmiga areo. Por iuj aplikoj, kie la PCB estas kovrita per ŝelo, la tipo kontrolita velda ripara materialo havas pli altan termikan rendimenton ol la aermalvarmigita ŝelo. Malvarmigaj solvoj, kiel ventoliloj kaj varmegaj lavujoj, ankaŭ estas oftaj metodoj por sistema malvarmigo, sed ili kutime postulas pli da spaco aŭ bezonas modifi la dezajnon por optimumigi la malvarmigan efikon.

Por desegni sistemon kun pli alta termika rendimento, ne sufiĉas elekti bonan IC-aparaton kaj fermitan solvon. La agado de varmega disipado de la IC dependas de la PCB kaj la kapablo de la varmodisipa sistemo rapide malvarmigi la IC-aparatojn. Uzante la ĉi-supran pasivan malvarmigan metodon, la agado de varmo disipado de la sistemo povas esti multe plibonigita.