PCB cooling technology have you learned

Tá pacáistí IC ag brath PCB le haghaidh diomailt teasa. Go ginearálta, is é PCB an príomh-mhodh fuaraithe le haghaidh feistí leathsheoltóra ardchumhachta. Tá tionchar mór ag dearadh maith diomailt teasa PCB, féadann sé an córas a rith go maith, ach féadann sé an baol i bhfolach ó thionóiscí teirmeacha a adhlacadh. Is féidir le láimhseáil chúramach ar leagan amach PCB, struchtúr an bhoird, agus gléas gléas cabhrú le feidhmíocht diomailt teasa a fheabhsú d’fheidhmchláir mheánchumhachta agus ardchumhachta.

ipcb

Bíonn sé deacair ar mhonaróirí leathsheoltóra córais a úsáideann a bhfeistí a rialú. Mar sin féin, tá córas le IC suiteáilte ríthábhachtach d’fheidhmíocht fhoriomlán na bhfeistí. Maidir le gairis saincheaptha IC, is gnách go n-oibríonn dearthóir an chórais go dlúth leis an monaróir lena chinntiú go gcomhlíonann an córas an iliomad riachtanas diomailt teasa atá ag feistí ardchumhachta. Cinntíonn an comhoibriú luath seo go gcomhlíonann an IC caighdeáin leictreacha agus feidhmíochta, agus go n-áirithíonn sé oibriú ceart laistigh de chóras fuaraithe an chustaiméara. Díolann go leor cuideachtaí móra leathsheoltóra feistí mar chomhpháirteanna caighdeánacha, agus níl aon teagmháil idir an monaróir agus an feidhmchlár deiridh. In this case, we can only use some general guidelines to help achieve a good passive heat dissipation solution for IC and system.

Is é an cineál pacáiste leathsheoltóra coitianta ceap lom nó pacáiste PowerPADTM. Sna pacáistí seo, tá an sliseanna suite ar phláta miotail ar a dtugtar ceap sliseanna. Tacaíonn ceap sliseanna den chineál seo leis an sliseanna sa phróiseas próiseála sliseanna, agus is cosán teirmeach maith é freisin le haghaidh diomailt teasa feiste. Nuair a dhéantar an ceap lom pacáistithe a tháthú go dtí an PCB, scaoiltear teas go tapa ón bpacáiste agus isteach sa PCB. Ansin déantar an teas a dhíscaoileadh trí na sraitheanna PCB isteach san aer mórthimpeall. Is gnách go n-aistríonn pacáistí ceap lom thart ar 80% den teas isteach sa PCB trí bhun an phacáiste. Astaítear an 20% eile den teas trí na sreanga feiste agus taobhanna éagsúla den phacáiste. Éalaíonn níos lú ná 1% den teas trí bharr an phacáiste. I gcás na bpacáistí ceap lom seo, tá dearadh maith diomailt teasa PCB riachtanach chun feidhmíocht áirithe feiste a chinntiú.

Is é an chéad ghné de dhearadh PCB a fheabhsaíonn feidhmíocht theirmeach ná leagan amach feiste PCB. Nuair is féidir, ba cheart na comhpháirteanna ardchumhachta ar an PCB a scaradh óna chéile. Uasmhéadaíonn an spásáil fhisiceach seo idir comhpháirteanna ardchumhachta an limistéar PCB timpeall gach comhpháirte ardchumhachta, rud a chabhraíonn le haistriú teasa níos fearr a bhaint amach. Ba cheart a bheith cúramach comhpháirteanna atá íogair ó thaobh teochta a scaradh ó chomhpháirteanna ardchumhachta ar an PCB. Nuair is féidir, ba cheart comhpháirteanna ardchumhachta a lonnú ó choirnéil an PCB. Uasmhéadaíonn suíomh PCB níos idirmheánach an limistéar boird timpeall na gcomhpháirteanna ardchumhachta, agus ar an gcaoi sin cuidíonn sé le teas a dhiomailt. Figure 2 shows two identical semiconductor devices: components A and B. Tá teocht acomhal sliseanna A 5% níos airde ná comhpháirt B, atá suite níos lárnaí, ag Comhpháirt A, atá suite ag cúinne an PCB. Tá an diomailt teasa ag cúinne chomhpháirt A teoranta ag an limistéar painéil níos lú timpeall na comhpháirte a úsáidtear le haghaidh diomailt teasa.

Is é an dara gné struchtúr PCB, a bhfuil an tionchar is cinntithí aige ar fheidhmíocht theirmeach dearadh PCB. Mar riail ghinearálta, is mó copar atá ag an PCB, is airde feidhmíocht theirmeach chomhpháirteanna an chórais. Is é an staid idéalach diomailt teasa do ghléasanna leathsheoltóra ná go bhfuil an sliseanna suite ar bhloc mór copair leacht-fhuaraithe. Níl sé seo praiticiúil d’fhormhór na bhfeidhmchlár, mar sin b’éigean dúinn athruithe eile a dhéanamh ar an PCB chun diomailt teasa a fheabhsú. I gcás fhormhór na n-iarratas inniu, tá méid iomlán an chórais ag crapadh, ag dul chun dochair do fheidhmíocht diomailt teasa. Tá níos mó achar dromchla ag PCBS níos mó is féidir a úsáid le haghaidh aistriú teasa, ach tá níos mó solúbthachta acu freisin chun go leor spáis a fhágáil idir comhpháirteanna ardchumhachta.

Nuair is féidir, líon agus tiús na sraitheanna copair PCB a uasmhéadú. Tá meáchan an chopair ar an talamh mór go ginearálta, agus is cosán teirmeach den scoth é don diomailt teasa PCB ar fad. Méadaíonn socrú sreangú na sraitheanna domhantarraingt iomlán iomlán an chopair a úsáidtear le haghaidh seoladh teasa. Mar sin féin, is gnách go ndéantar an sreangú seo a insliú go leictreach, ag teorannú a úsáide mar doirteal teasa féideartha. Ba chóir sreangú na feiste a shreangú chomh leictreach agus is féidir leis an oiread sraitheanna talún agus is féidir chun cabhrú le seoladh teasa a uasmhéadú. Cuidíonn poill diomailt teasa sa PCB faoi bhun an fheiste leathsheoltóra le teas dul isteach i sraitheanna leabaithe an PCB agus aistriú go cúl an bhoird.

Is “príomhshuímh” iad na sraitheanna barr agus bun de PCB chun feidhmíocht fuaraithe a fheabhsú. Trí shreanga níos leithne a úsáid agus ródú a dhéanamh ó fheistí ardchumhachta is féidir leo cosán teirmeach a sholáthar le haghaidh diomailt teasa. Is modh den scoth é bord seolta teasa speisialta le haghaidh diomailt teasa PCB. Tá an pláta seoltaí teirmeach suite ar bharr nó ar chúl an PCB agus tá sé ceangailte go teirmeach leis an bhfeiste trí nasc díreach copair nó trípholl teirmeach. I gcás pacáistiú inlíne (gan ach luaidhe ar dhá thaobh an phacáiste), is féidir an pláta seolta teasa a shuíomh ar bharr an PCB, múnlaithe cosúil le “cnámh madraí” (tá an lár chomh caol leis an bpacáiste, an tá limistéar mór ag copar ón bpacáiste, beag sa lár agus mór ag an dá cheann). I gcás pacáiste ceithre thaobh (le luaidhe ar na ceithre thaobh), ní mór an pláta seolta teasa a bheith suite ar chúl an PCB nó taobh istigh den PCB.

Is bealach iontach é méid an phláta seolta teasa a mhéadú chun feidhmíocht theirmeach phacáistí PowerPAD a fheabhsú. Tá tionchar mór ag méid difriúil an phláta seolta teasa ar fheidhmíocht theirmeach. A tabular product data sheet typically lists these dimensions. Ach is deacair tionchar copar breise ar PCBS saincheaptha a chainníochtú. Le háireamháin ar líne, is féidir le húsáideoirí feiste a roghnú agus méid an eochaircheap copair a athrú chun a éifeacht ar fheidhmíocht theirmeach PCB neamh-JEDEC a mheas. Aibhsíonn na huirlisí ríofa seo a mhéid a imríonn dearadh PCB tionchar ar fheidhmíocht diomailt teasa. Maidir le pacáistí ceithre thaobh, áit a bhfuil achar an eochaircheap barr díreach níos lú ná limistéar ceap lom na feiste, is é leabú nó ciseal cúil an chéad mhodh chun fuarú níos fearr a bhaint amach. Maidir le déphacáistí inlíne, is féidir linn an stíl ceap “cnámh madraí” a úsáid chun teas a dhiomailt.

Faoi dheireadh, is féidir córais le PCBS níos mó a úsáid le haghaidh fuaraithe. Is féidir leis na scriúnna a úsáidtear chun an PCB a fheistiú rochtain theirmeach éifeachtach a sholáthar ar bhun an chórais nuair atá sé ceangailte leis an pláta teirmeach agus leis an gciseal talún. Agus seoltacht theirmeach agus costas á mheas, ba cheart líon na scriúnna a uasmhéadú go dtí go mbeidh na torthaí ag laghdú. Tá níos mó limistéar fuaraithe ag an stiffener miotail PCB tar éis dó a bheith ceangailte leis an pláta teirmeach. I gcás roinnt feidhmchlár ina bhfuil blaosc sa tithíocht PCB, tá feidhmíocht theirmeach níos airde ag an ábhar paiste solder CINEÁL B ná an bhlaosc aer-fhuaraithe. Úsáidtear réitigh fuaraithe, mar shampla lucht leanúna agus eití, go coitianta le haghaidh fuarú córais, ach go minic bíonn níos mó spáis ag teastáil uathu nó teastaíonn modhnuithe dearaidh uathu chun an fuarú a bharrfheabhsú.

Chun córas a dhearadh le hardfheidhmíocht theirmeach, ní leor feiste IC maith agus réiteach dúnta a roghnú. Braitheann sceidealú feidhmíochta fuaraithe IC ar THE PCB agus ar chumas an chórais fuaraithe ligean do ghléasanna IC fuarú go tapa. Is féidir leis an modh fuaraithe éighníomhach a luaitear thuas feidhmíocht diomailt teasa an chórais a fheabhsú go mór.