IC packages rely on PCB სითბოს გაფრქვევისთვის. 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 განლაგების, დაფის სტრუქტურისა და მოწყობილობის საყრდენის ფრთხილი დამუშავება ხელს შეუწყობს საშუალო და მაღალი სიმძლავრის პროგრამებისათვის სითბოს გაფრქვევის გაუმჯობესებას.

ნახევარგამტარების მწარმოებლებს უჭირთ სისტემების კონტროლი, რომლებიც იყენებენ თავიანთ მოწყობილობებს. However, a system with an IC installed is critical to overall device performance. პერსონალური IC მოწყობილობებისთვის, სისტემის დიზაინერი, როგორც წესი, მჭიდროდ თანამშრომლობს მწარმოებელთან, რათა უზრუნველყოს, რომ სისტემა აკმაყოფილებს მაღალი სიმძლავრის მოწყობილობების სითბოს გაფრქვევის მრავალ მოთხოვნას. This early collaboration ensures that the IC meets electrical and performance standards, while ensuring proper operation within the customer’s cooling system. Many large semiconductor companies sell devices as standard components, and there is no contact between the manufacturer and the end application. ამ შემთხვევაში, ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ მხოლოდ ზოგადი მითითებები, რათა დაგეხმაროთ უკეთესი პასიური სითბოს გაფრქვევის გადაწყვეტის მიღწევაში IC და სისტემისთვის.

როგორ შევქმნათ სითბოს გაფრქვევა PCB– სთვის

საერთო ნახევარგამტარული პაკეტის ტიპი არის შიშველი ბალიში ან PowerPAD M პაკეტი. In these packages, the chip is mounted on a metal plate called a chip pad. ამ ტიპის ჩიპის ბალიში მხარს უჭერს ჩიპს ჩიპის დამუშავების პროცესში და ასევე კარგი თერმული გზაა მოწყობილობის სითბოს გაფრქვევისთვის. 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. შიშველი ბალიშების პაკეტები, როგორც წესი, სითბოს დაახლოებით 80% გადასცემს PCB– ს პაკეტის ბოლოში. სითბოს დარჩენილი 20% გამოიყოფა მოწყობილობის მავთულის მეშვეობით და პაკეტის სხვადასხვა მხარეს. Less than 1% of the heat escapes through the top of the package. ამ შიშველი ბალიშების პაკეტების შემთხვევაში, კარგი PCB სითბოს გაფრქვევის დიზაინი აუცილებელია მოწყობილობის გარკვეული მუშაობის უზრუნველსაყოფად.

PCB დიზაინის პირველი ასპექტი, რომელიც აუმჯობესებს თერმული მუშაობას, არის PCB მოწყობილობის განლაგება. შეძლებისდაგვარად, PCB– ზე არსებული მაღალი სიმძლავრის კომპონენტები უნდა იყოს გამოყოფილი ერთმანეთისგან. ეს ფიზიკური მანძილი მაღალი სიმძლავრის კომპონენტებს შორის მაქსიმალურად გაზრდის PCB ფართობს თითოეული მაღალი სიმძლავრის კომპონენტის გარშემო, რაც ხელს უწყობს სითბოს გადაცემის უკეთეს მიღწევას. Care should be taken to separate temperature sensitive components from high power components on the PCB. სადაც შესაძლებელია, მაღალი სიმძლავრის კომპონენტები განლაგებული უნდა იყოს PCB- ის კუთხეებიდან. PCB– ის უფრო შუალედური პოზიცია მაქსიმალურად ზრდის დაფის არეს მაღალი სიმძლავრის კომპონენტების გარშემო, რითაც ხელს უწყობს სითბოს გაფრქვევას. ნაჩვენებია ორი ერთნაირი ნახევარგამტარული მოწყობილობა: კომპონენტები A და B. კომპონენტს A, რომელიც მდებარეობს PCB- ის კუთხეში, აქვს ჩიპის შეერთების ტემპერატურა 5% -ით უფრო მაღალი ვიდრე კომპონენტი B, რომელიც უფრო ცენტრალურად არის განლაგებული. სითბოს გაფრქვევა A კომპონენტის კუთხეში შემოიფარგლება უფრო მცირე პანელის ფართობით იმ კომპონენტის ირგვლივ, რომელიც გამოიყენება სითბოს გაფრქვევისათვის.

მეორე ასპექტი არის PCB- ის სტრუქტურა, რომელსაც აქვს ყველაზე გადამწყვეტი გავლენა PCB დიზაინის თერმულ შესრულებაზე. როგორც წესი, რაც უფრო მეტი სპილენძი აქვს PCB- ს, მით უფრო მაღალია სისტემის კომპონენტების თერმული მოქმედება. ნახევარგამტარული მოწყობილობებისთვის სითბოს გაფრქვევის იდეალური მდგომარეობა ის არის, რომ ჩიპი დამონტაჟებულია თხევადი გაგრილების სპილენძის დიდ ბლოკზე. ეს არ არის პრაქტიკული პროგრამების უმეტესობისთვის, ამიტომ ჩვენ გვქონდა სხვა ცვლილებები PCB- ში სითბოს გაფრქვევის გასაუმჯობესებლად. 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.

შეძლებისდაგვარად, გაზარდეთ PCB სპილენძის ფენების რაოდენობა და სისქე. დამიწების სპილენძის წონა ზოგადად დიდია, რაც შესანიშნავი თერმული გზაა მთელი PCB სითბოს გაფრქვევისათვის. The arrangement of the wiring of the layers also increases the total specific gravity of copper used for heat conduction. თუმცა, ეს გაყვანილობა ჩვეულებრივ ელექტრულად არის იზოლირებული, რაც ზღუდავს მის გამოყენებას, როგორც პოტენციური გამაცხელებელი. მოწყობილობის დამიწება მაქსიმალურად უნდა იყოს მიერთებული რაც შეიძლება მეტ დამიწების ფენას, რაც ხელს შეუწყობს სითბოს გამტარობის მაქსიმალურად გაზრდას. ნახევარგამტარული მოწყობილობის ქვემოთ არსებულ PCB- ში სითბოს გაფრქვევის ხვრელები ხელს უწყობენ სითბოს შეღწევას PCB- ის ჩადგმულ ფენებში და გადააქვთ დაფის უკანა ნაწილში.

PCB– ის ზედა და ქვედა ფენები არის „მთავარი ადგილები“ ​​გაგრილების ხარისხის გასაუმჯობესებლად. ფართო მავთულის გამოყენებამ და მაღალი სიმძლავრის მოწყობილობებისგან დაშორებამ შეიძლება უზრუნველყოს სითბოს გაფრქვევის თერმული გზა. სპეციალური სითბოს გამტარ დაფა არის შესანიშნავი მეთოდი PCB სითბოს გაფრქვევისთვის. თერმული გამტარ ფირფიტა მდებარეობს PCB– ის ზედა ან უკანა ნაწილზე და თერმულად უკავშირდება მოწყობილობას უშუალო სპილენძის კავშირის ან თერმული ხვრელის მეშვეობით. შეფუთვის შემთხვევაში (მხოლოდ პაკეტის ორივე მხარეს) პაკეტიდან პაკეტს აქვს დიდი ფართობი, პატარა შუაში და დიდი ორივე ბოლოში). ოთხგვერდიანი პაკეტის შემთხვევაში (ოთხივე მხარეს ლიდერებით), სითბოს გამტარ ფირფიტა უნდა იყოს განლაგებული PCB- ის უკანა მხარეს ან PCB- ის შიგნით.

სითბოს გამტარ ფირფიტის ზომის გაზრდა არის შესანიშნავი გზა PowerPAD პაკეტების თერმული მუშაობის გასაუმჯობესებლად. Different size of heat conduction plate has great influence on thermal performance. პროდუქტის ცხრილის ცხრილი, როგორც წესი, ჩამოთვლის ამ ზომებს. მაგრამ დამატებული სპილენძის გავლენის რაოდენობრივად განსაზღვრა PCBS– ზე რთულია. 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. ეს გაანგარიშების ინსტრუმენტები ხაზს უსვამს იმას, თუ რამდენად გავლენას ახდენს PCB დიზაინი სითბოს გაფრქვევის მუშაობაზე. 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. ორმაგი ხაზოვანი პაკეტებისთვის, ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ “ძაღლის ძვლის” ბალიშის სტილი, რომ გავათბოთ სითბო.

დაბოლოს, სისტემები უფრო დიდი PCBS– ით შეიძლება გამოყენებულ იქნას გაგრილებისთვის. 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. თერმული კონდუქტომეტრისა და ღირებულების გათვალისწინებით, ხრახნების რაოდენობა მაქსიმალურად უნდა გაიზარდოს შემოსავლის შემცირებამდე. ლითონის PCB გამაძლიერებელს აქვს უფრო გაგრილების ადგილი თერმულ ფირფიტასთან შეერთების შემდეგ. ზოგიერთი პროგრამისთვის, სადაც PCB კორპუსს აქვს გარსი, TYPE B შედუღების მასალას აქვს უფრო მაღალი თერმული მოქმედება, ვიდრე ჰაერზე გაცივებული ჭურვი. გამაგრილებელი ხსნარები, როგორიცაა გულშემატკივართა და ფარფლები, ასევე ჩვეულებრივ გამოიყენება სისტემის გაგრილებისთვის, მაგრამ ისინი ხშირად საჭიროებენ მეტ ადგილს ან საჭიროებენ დიზაინის ცვლილებებს გაგრილების ოპტიმიზაციისთვის.

მაღალი თერმული მუშაობის სისტემის შესაქმნელად, საკმარისი არ არის აირჩიოთ კარგი IC მოწყობილობა და დახურული გადაწყვეტა. IC გაგრილების მუშაობის დაგეგმვა დამოკიდებულია PCB- ზე და გაგრილების სისტემის შესაძლებლობებზე, რათა IC მოწყობილობებმა სწრაფად გაცივდეს. ზემოთ აღწერილი პასიური გაგრილების მეთოდს შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს სისტემის სითბოს გაფრქვევის მოქმედება.