როგორ გამოვიყენოთ PCB IC პაკეტის სითბოს გაფრქვევისთვის?

PCB დიზაინის პირველი ასპექტი, რომელსაც შეუძლია გააუმჯობესოს თერმული შესრულება, არის PCB მოწყობილობის განლაგება. შეძლებისდაგვარად, PCB-ზე მაღალი სიმძლავრის კომპონენტები უნდა განცალკევდეს ერთმანეთისგან. მაღალი სიმძლავრის კომპონენტებს შორის ეს ფიზიკური განცალკევება მაქსიმალურად ზრდის PCB ფართობს თითოეული მაღალი სიმძლავრის კომპონენტის გარშემო, რითაც ხელს უწყობს უკეთესი სითბოს გამტარობის მიღწევას. ყურადღება უნდა მიექცეს PCB-ზე ტემპერატურისადმი მგრძნობიარე კომპონენტების იზოლირებას მაღალი სიმძლავრის კომპონენტებისგან. შეძლებისდაგვარად, მაღალი სიმძლავრის კომპონენტების დაყენების ადგილი უნდა იყოს შორს PCB-ის კუთხეებიდან. უფრო ცენტრალური PCB მდებარეობას შეუძლია მაქსიმალურად გაზარდოს დაფის ფართობი მაღალი სიმძლავრის კომპონენტების გარშემო, რითაც ხელს უწყობს სითბოს გაფანტვას. სურათი 2 გვიჩვენებს ორი იდენტური ნახევარგამტარული მოწყობილობა: კომპონენტი A და კომპონენტი B. კომპონენტი A განლაგებულია PCB-ის კუთხეში და აქვს საყრდენის შეერთების ტემპერატურა, რომელიც 5%-ით მაღალია, ვიდრე კომპონენტი B, რადგან კომპონენტი B მდებარეობს შუათან უფრო ახლოს. ვინაიდან დაფის ფართობი კომპონენტის გარშემო სითბოს გაფრქვევისთვის უფრო მცირეა, სითბოს გაფრქვევა A კომპონენტის კუთხეში შეზღუდულია.

როგორ გამოვიყენოთ PCB IC პაკეტის სითბოს გაფრქვევისთვის?

მეორე ასპექტი არის PCB-ის სტრუქტურა, რომელსაც აქვს ყველაზე გადამწყვეტი გავლენა PCB-ის დიზაინის თერმულ შესრულებაზე. ზოგადი პრინციპია: რაც უფრო მეტი სპილენძია PCB-ში, მით უფრო მაღალია სისტემის კომპონენტების თერმული მოქმედება. სითბოს გაფრქვევის იდეალური სიტუაცია ნახევარგამტარული მოწყობილობებისთვის არის ის, რომ ჩიპი დამონტაჟებულია თხევადი გაგრილებული სპილენძის დიდ ნაჭერზე. აპლიკაციების უმეტესობისთვის, დამონტაჟების ეს მეთოდი არაპრაქტიკულია, ამიტომ ჩვენ შეგვიძლია მხოლოდ PCB-ში სხვა ცვლილებების შეტანა სითბოს გაფრქვევის მუშაობის გასაუმჯობესებლად. დღესდღეობით აპლიკაციების უმეტესობისთვის, სისტემის მთლიანი მოცულობა აგრძელებს კლებას, რაც უარყოფითად მოქმედებს სითბოს გაფრქვევის მუშაობაზე. რაც უფრო დიდია PCB, მით უფრო დიდია ფართობი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას სითბოს გამტარობისთვის და ასევე აქვს უფრო დიდი მოქნილობა, რაც იძლევა საკმარის სივრცეს მაღალი სიმძლავრის კომპონენტებს შორის.

შეძლებისდაგვარად, მაქსიმალურად გაზარდეთ PCB სპილენძის გრუნტის თვითმფრინავების რაოდენობა და სისქე. დაფქული ფენის სპილენძის წონა ზოგადად შედარებით დიდია და ეს არის შესანიშნავი თერმული გზა მთელი PCB-სთვის სითბოს გასაფანტად. გაყვანილობის მოწყობა თითოეული ფენისთვის ასევე გაზრდის სპილენძის მთლიან პროპორციას, რომელიც გამოიყენება სითბოს გამტარობისთვის. თუმცა, ეს გაყვანილობა ჩვეულებრივ ელექტრული და თერმულად იზოლირებულია, რაც ზღუდავს მის როლს, როგორც პოტენციური სითბოს გაფრქვევის ფენას. მოწყობილობის დამიწების სიბრტყის გაყვანილობა უნდა იყოს რაც შეიძლება ელექტრული მრავალი მიწის სიბრტყით, რათა ხელი შეუწყოს სითბოს გამტარობის მაქსიმალურ გაზრდას. ნახევარგამტარული მოწყობილობის ქვეშ არსებული PCB-ზე სითბოს გაფრქვევა ეხმარება სითბოს შევიდეს PCB-ის ჩამარხულ ფენებში და გადაიტანოს მიკროსქემის დაფის უკანა მხარეს.

სითბოს გაფრქვევის მუშაობის გასაუმჯობესებლად, PCB-ის ზედა და ქვედა ფენები არის “ოქროს ლოკაცია”. გამოიყენეთ უფრო ფართო მავთულები და გაატარეთ ისინი მაღალი სიმძლავრის მოწყობილობებისგან, რათა უზრუნველყოთ სითბოს გაფრქვევის თერმული გზა. გამოყოფილი თერმული დაფა არის შესანიშნავი მეთოდი PCB სითბოს გაფრქვევისთვის. თერმული დაფა, როგორც წესი, მდებარეობს PCB-ის ზედა ან უკანა მხარეს და თერმულად არის დაკავშირებული მოწყობილობასთან პირდაპირი სპილენძის შეერთების ან თერმული მილების საშუალებით. Inline პაკეტის შემთხვევაში (პაკეტები ორივე მხრიდან მილებით), ამ ტიპის სითბოს გამტარი დაფა შეიძლება განთავსდეს PCB-ს თავზე და ჰქონდეს „ძაღლის ძვლის“ ფორმა (შუა არის ისეთივე ვიწრო, როგორც პაკეტი, და შეფუთვიდან დაშორებული ფართობი შედარებით მცირეა, დიდი, პატარა შუაში და დიდი ბოლოებში). ოთხმხრივი შეფუთვის შემთხვევაში (ოთხივე მხარეს არის მილები), თბოგამტარი ფირფიტა უნდა განთავსდეს PCB-ს უკანა მხარეს ან შევიდეს PCB-ში.

როგორ გამოვიყენოთ PCB IC პაკეტის სითბოს გაფრქვევისთვის?

თერმო დაფის ზომის გაზრდა შესანიშნავი გზაა PowerPAD პაკეტის თერმული მუშაობის გასაუმჯობესებლად. თბოგამტარობის ფირფიტის სხვადასხვა ზომა დიდ გავლენას ახდენს თერმულ შესრულებაზე. პროდუქტის მონაცემთა ფურცელი, რომელიც მოცემულია ცხრილის სახით, ზოგადად ჩამოთვლის ამ ზომის ინფორმაციას. თუმცა, ძნელია პერსონალური PCB-ების დამატებული სპილენძის ზემოქმედების რაოდენობრივი დადგენა. ზოგიერთი ონლაინ კალკულატორის გამოყენებით მომხმარებლებს შეუძლიათ აირჩიონ მოწყობილობა და შემდეგ შეცვალონ სპილენძის ბალიშის ზომა, რათა შეაფასონ მისი გავლენა არა-JEDEC PCB-ების სითბოს გაფრქვევაზე. ეს გაანგარიშების ხელსაწყოები ხაზს უსვამს PCB დიზაინის გავლენას თერმულ შესრულებაზე. ოთხმხრივი შეფუთვისთვის, ზედა ბალიშის ფართობი უბრალოდ უფრო მცირეა, ვიდრე მოწყობილობის ღია ბალიშის ფართობი. ამ შემთხვევაში, ჩამარხული ან უკანა ფენა არის პირველი გზა უკეთესი გაგრილების მისაღწევად. ორმაგი in-line პაკეტებისთვის, ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ “ძაღლის ძვლის” ბალიშის სტილი სითბოს გასაფანტად.

დაბოლოს, უფრო დიდი PCB-ების მქონე სისტემები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას გაგრილებისთვის. იმ შემთხვევაში, თუ ხრახნები უკავშირდება სითბოს გამტარ ფირფიტას და დამიწის სიბრტყეს სითბოს გაფრქვევის მიზნით, ზოგიერთი ხრახნი, რომელიც გამოიყენება PCB-ს დასამონტაჟებლად, ასევე შეიძლება გახდეს ეფექტური სითბოს ბილიკები სისტემის ბაზისკენ. სითბოს გამტარობის ეფექტისა და ღირებულების გათვალისწინებით, ხრახნების რაოდენობა უნდა იყოს მაქსიმალური მნიშვნელობა, რომელიც მიაღწევს შემცირების წერტილს. თბოგამტარ ფირფიტასთან მიერთების შემდეგ, ლითონის PCB გამაგრების ფირფიტას აქვს მეტი გაგრილების არეალი. ზოგიერთი აპლიკაციისთვის, სადაც PCB დაფარულია გარსით, ტიპის კონტროლირებადი შედუღების სარემონტო მასალას აქვს უფრო მაღალი თერმული მოქმედება, ვიდრე ჰაერით გაგრილებული გარსი. გაგრილების გადაწყვეტილებები, როგორიცაა ვენტილატორები და გამათბობლები, ასევე გავრცელებული მეთოდებია სისტემის გაგრილებისთვის, მაგრამ ისინი ჩვეულებრივ საჭიროებენ მეტ ადგილს ან საჭიროებენ დიზაინის შეცვლას გაგრილების ეფექტის ოპტიმიზაციისთვის.

უფრო მაღალი თერმული მუშაობის მქონე სისტემის შესაქმნელად, საკმარისი არ არის კარგი IC მოწყობილობის და დახურული ხსნარის არჩევა. IC-ის სითბოს გაფრქვევის ეფექტურობა დამოკიდებულია PCB-ზე და სითბოს გაფრქვევის სისტემის უნარზე, სწრაფად გააციოს IC მოწყობილობები. ზემოთ მოყვანილი პასიური გაგრილების მეთოდის გამოყენებით, სისტემის სითბოს გაფრქვევის მოქმედება შეიძლება მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდეს.