IC փաթեթները ապավինում են PCB ջերմության տարածման համար: In general, PCB is the main cooling method for high power semiconductor devices. A good PCB heat dissipation design has a great impact, it can make the system run well, but also can bury the hidden danger of thermal accidents. PCB- ի դասավորության, տախտակի կառուցվածքի և սարքի տեղադրման մանրակրկիտ մշակումը կարող է բարելավել միջին և բարձր հզորության ծրագրերի համար ջերմության տարածման արդյունավետությունը:

Կիսահաղորդիչների արտադրողները դժվարանում են վերահսկել իրենց սարքերն օգտագործող համակարգերը: Այնուամենայնիվ, IC- ով տեղադրված համակարգը կարևոր նշանակություն ունի սարքի ընդհանուր աշխատանքի համար: Հարմարեցված IC սարքերի դեպքում համակարգի դիզայները սովորաբար սերտորեն համագործակցում է արտադրողի հետ `ապահովելու համար, որ համակարգը բավարարի բարձր էներգիայի սարքերի ջերմության տարածման բազմաթիվ պահանջները: Այս վաղ համագործակցությունն ապահովում է, որ IC- ն համապատասխանի էլեկտրական և կատարման չափանիշներին `միաժամանակ ապահովելով հաճախորդի հովացման համակարգի պատշաճ աշխատանքը: Many large semiconductor companies sell devices as standard components, and there is no contact between the manufacturer and the end application. Այս դեպքում մենք կարող ենք օգտագործել միայն որոշ ընդհանուր ուղեցույցներ, որոնք կօգնեն հասնել IC- ի և համակարգի ավելի լավ պասիվ ջերմության ցրման լուծման:

Ինչպես նախագծել PCB- ի համար ջերմության արտահոսք

Ընդհանուր կիսահաղորդչային փաթեթի տեսակը մերկ պահոցն է կամ PowerPADTM փաթեթը: In these packages, the chip is mounted on a metal plate called a chip pad. Այս տեսակի չիպային պահոցն ապահովում է չիպը չիպերի մշակման գործընթացում, ինչպես նաև լավ ջերմային ուղի է սարքի ջերմության հեռացման համար: When the packaged bare pad is welded to the PCB, heat is quickly exited from the package and into the PCB. The heat is then dissipated through the PCB layers into the surrounding air. Մերկ բարձիկների փաթեթները սովորաբար փոխանցում են ջերմության մոտ 80% -ը PCB- ին `փաթեթի ներքևի մասով: Մնացած ջերմության 20% -ը արտանետվում է սարքի լարերի և փաթեթի տարբեր կողմերի միջոցով: Heatերմության 1% -ից պակասը դուրս է գալիս փաթեթի վերեւից: Այս մերկ ծածկոցների դեպքում, PCB- ի ջերմության ցրման լավ դիզայնը էական նշանակություն ունի `որոշակի սարքի աշխատանքը ապահովելու համար:

PCB- ի նախագծման առաջին ասպեկտը, որը բարելավում է ջերմային աշխատանքը, դա PCB սարքի դասավորությունն է: Հնարավորության դեպքում, PCB- ի բարձր հզորության բաղադրիչները պետք է առանձնացվեն միմյանցից: Բարձր հզորության բաղադրիչների միջև այս ֆիզիկական տարածությունը առավելագույնի է հասցնում PCB- ի տարածքը յուրաքանչյուր հզորության բաղադրիչի շուրջ, ինչը օգնում է հասնել ավելի լավ ջերմության փոխանցման: Care should be taken to separate temperature sensitive components from high power components on the PCB. Հնարավորության դեպքում բարձր հզորության բաղադրիչները պետք է տեղակայված լինեն PCB- ի անկյուններից հեռու: PCB- ի ավելի միջանկյալ դիրքը առավելագույնի է հասցնում տախտակի տարածքը բարձր հզորության բաղադրիչների շուրջ, դրանով իսկ նպաստելով ջերմության հեռացմանը: Identուցադրված են երկու միանման կիսահաղորդչային սարքեր `A և B բաղադրիչներ: Բաղադրիչ A- ն, որը գտնվում է PCB- ի անկյունում, ունի A չիպերի միացման ջերմաստիճան 5% -ով ավելի բարձր, քան B բաղադրիչը, որն ավելի կենտրոնացված է տեղադրված: A բաղադրիչի անկյունում ջերմության տարածումը սահմանափակվում է ջերմության տարածման համար օգտագործվող բաղադրամասի վահանակի ավելի փոքր տարածքով:

Երկրորդ ասպեկտը PCB- ի կառուցվածքն է, որն առավել վճռական ազդեցություն ունի PCB- ի նախագծման ջերմային կատարման վրա: Որպես ընդհանուր կանոն, որքան PCB ունի պղինձ, այնքան բարձր է համակարգի բաղադրիչների ջերմային աշխատանքը: Կիսահաղորդչային սարքերի համար ջերմության տարածման իդեալական իրավիճակն այն է, որ չիպը տեղադրված է հեղուկով սառեցված պղնձի մեծ բլոկի վրա: Սա կիրառական չէ շատ ծրագրերի համար, ուստի մենք ստիպված եղանք այլ փոփոխություններ կատարել PCB- ում `ջերմության տարածումը բարելավելու համար: For most applications today, the total volume of the system is shrinking, adversely affecting heat dissipation performance. Larger PCBS have more surface area that can be used for heat transfer, but also have more flexibility to leave enough space between high-power components.

Հնարավորության դեպքում առավելագույնի հասցրեք PCB պղնձի շերտերի քանակն ու հաստությունը: Հիմնադրման պղնձի քաշը, ընդհանուր առմամբ, մեծ է, ինչը հիանալի ջերմային ուղի է ամբողջ PCB- ի ջերմության տարածման համար: The arrangement of the wiring of the layers also increases the total specific gravity of copper used for heat conduction. Այնուամենայնիվ, այս էլեկտրագծերը սովորաբար էլեկտրական մեկուսացված են ՝ սահմանափակելով դրա օգտագործումը որպես պոտենցիալ ջերմահաղորդիչ: Սարքի հիմնավորումը պետք է հնարավորինս էլեկտրականորեն միացված լինի որքան հնարավոր է շատ հիմնավորող շերտերի, ինչը կօգնի առավելագույնի հասցնել ջերմության հաղորդունակությունը: Կիսահաղորդչային սարքի տակ գտնվող PCB- ում ջերմության տարածման անցքերն օգնում են ջերմությունը ներթափանցել PCB- ի ներկառուցված շերտերը և փոխանցել տախտակի հետևի մաս:

PCB- ի վերին և ստորին շերտերը «հիմնական վայրեր» են `հովացման արդյունավետությունը բարելավելու համար: Ավելի լայն լարերի օգտագործումը և բարձր հզորության սարքերից հեռավորությունը կարող են ապահովել ջերմության հեռացման ջերմային ուղի: Հատուկ ջերմահաղորդման տախտակը հիանալի մեթոդ է PCB- ի ջերմության հեռացման համար: Thermalերմահաղորդիչ թիթեղը գտնվում է PCB- ի վերևում կամ հետևում և ջերմորեն միացված է սարքին կամ ուղղակի պղնձե միացման միջոցով, կամ ջերմային անցքով: Ներկառուցված փաթեթավորման դեպքում (միայն փաթեթի երկու կողմերում կապանքներով), ջերմային հաղորդունակության ափսեը կարող է տեղակայված լինել PCB- ի վերևում ՝ ձևավորված «շան ոսկորի» տեսքով (միջինը նույնքան նեղ է, որքան փաթեթը, փաթեթից հեռու գտնվող պղինձն ունի մեծ տարածք ՝ փոքր մեջտեղում և մեծ երկու ծայրերում): Չորս կողմի փաթեթի դեպքում (չորս կողմերից կապանքներով), ջերմահաղորդիչ ափսեը պետք է տեղակայված լինի PCB- ի հետևի մասում կամ PCB- ի ներսում:

Heatերմահաղորդիչ ափսեի չափի բարձրացումը հիանալի միջոց է PowerPAD փաթեթների ջերմային աշխատանքը բարելավելու համար: Different size of heat conduction plate has great influence on thermal performance. Սովորաբար արտադրանքի տվյալների աղյուսակը թվարկում է այս չափերը: Բայց ավելացված պղնձի ազդեցությունը մաքսային PCBS- ի վրա դժվար է որոշել: With online calculators, users can select a device and change the size of the copper pad to estimate its effect on the thermal performance of a non-JEDEC PCB. Այս հաշվարկման գործիքները ընդգծում են, թե որքանով է PCB- ի դիզայնը ազդում ջերմության տարածման վրա: For four-side packages, where the area of the top pad is just less than the bare pad area of the device, embedding or back layer is the first method to achieve better cooling. Երկկողմանի փաթեթների դեպքում մենք կարող ենք օգտագործել «շան ոսկոր» բարձիկի ոճը `ջերմությունը ցրելու համար:

Ի վերջո, ավելի մեծ PCBS ունեցող համակարգերը կարող են օգտագործվել նաև հովացման համար: The screws used to mount the PCB can also provide effective thermal access to the base of the system when connected to the thermal plate and ground layer. Հաշվի առնելով ջերմային հաղորդունակությունը և արժեքը, պտուտակների քանակը պետք է առավելագույնի հասցվի `նվազեցման աստիճանի: Մետաղական PCB ամրացուցիչը ավելի շատ հովացման տարածք ունի ջերմային սալիկին միանալուց հետո: Որոշ ծրագրերի դեպքում, որտեղ PCB- ի պատյանն ունի պատյան, TYPE B զոդման կարկատանի նյութն ունի ավելի բարձր ջերմային կատարում, քան օդով սառեցված պատյանը: Սառեցման լուծույթները, ինչպիսիք են օդափոխիչները և լողակները, նույնպես սովորաբար օգտագործվում են համակարգի հովացման համար, սակայն դրանք հաճախ պահանջում են ավելի շատ տարածք կամ պահանջում են նախագծման փոփոխություններ `հովացումն օպտիմալացնելու համար:

Բարձր ջերմային արդյունավետությամբ համակարգ նախագծելու համար բավական չէ ընտրել լավ IC սարք և փակ լուծում: IC սառեցման կատարման պլանավորումը կախված է THE PCB- ից և հովացման համակարգի հզորությունից, որը թույլ է տալիս IC սարքերին արագ սառչել: Վերը նշված պասիվ հովացման մեթոդը կարող է մեծապես բարելավել համակարգի ջերմության տարածման աշխատանքը: