IC пакеттери таянат PCB жылуулукту бөлүштүрүү үчүн. Жалпысынан алганда, ПХБ жогорку кубаттуулуктагы жарым өткөргүч приборлор үчүн негизги муздатуу ыкмасы болуп саналат. Жакшы ПХБнын жылуулук таркатуучу дизайны чоң таасирге ээ, ал системаны жакшы иштете алат, бирок жылуулук кырсыктарынын жашыруун коркунучун көмүшү мүмкүн. PCB макетине, тактанын түзүлүшүнө жана түзмөккө кылдат мамиле кылуу орто жана жогорку кубаттуулуктагы колдонмолор үчүн жылуулуктун таралышын жакшыртууга жардам берет.

Жарым өткөргүч өндүрүүчүлөр өз түзмөктөрүн колдонгон системаларды көзөмөлдөөдө кыйынчылыктарга дуушар болушат. Бирок, IC орнотулган система тутумдун жалпы иштеши үчүн өтө маанилүү. Ыңгайлаштырылган IC түзмөктөрү үчүн тутумдун дизайнери адатта өндүрүүчү менен тыгыз иштешип, системанын жогорку кубаттуулуктагы приборлордун көптөгөн жылуулук таркатуу талаптарына жооп берүүсүн камсыз кылат. Бул эрте кызматташуу IC кардардын муздатуу тутумунун ичинде туура иштешин камсыз кылуу менен бирге, электрдик жана иштөө стандарттарына жооп берет. Көптөгөн ири жарым өткөргүч компаниялар түзмөктөрдү стандарттык компоненттер катары сатышат жана өндүрүүчү менен акыркы колдонмонун ортосунда эч кандай байланыш жок. In this case, we can only use some general guidelines to help achieve a good passive heat dissipation solution for IC and system.

Жарым өткөргүчтөрдүн жалпы түрү – жылаңач же PowerPADTM пакети. Бул пакеттерде чип чип -блок деп аталган металл табакка орнотулган. Мындай чип аянтчасы чипти иштетүү процессинде чипти колдойт, ошондой эле түзмөктүн жылуулугун жоготуу үчүн жакшы жылуулук жолу болуп саналат. Качан пакеттелген жылаңач блок ПКБга ширетилгенде, жылуулук пакеттен жана ПХБга бат эле чыгып кетет. Жылуулук ПХБ катмарлары аркылуу айланадагы абага тарайт. Жалаң төшөктөгү пакеттер, адатта, жылуулуктун болжол менен 80% ын пакеттин түбү аркылуу ПХБга өткөрүп беришет. Калган 20% жылуулук аппараттын зымдары жана пакеттин ар кайсы жактары аркылуу чыгарылат. Жылуулуктун 1% дан азы пакеттин үстү аркылуу өтөт. Бул жылаңач топтомдордун абалында, белгилүү бир түзмөктүн иштешин камсыз кылуу үчүн жакшы ПХБ жылуулук таркатуучу дизайн маанилүү.

Жылуулукту жакшырткан ПХБ дизайнынын биринчи аспектиси – бул ПХБнын түзүлүшү. Мүмкүн болушунча, ПХБдагы жогорку кубаттуулуктагы компоненттерди бири-биринен ажыратуу керек. Бул жогорку кубаттуулуктагы компоненттердин ортосундагы физикалык аралык ар бир жогорку кубаттуулуктагы компоненттин айланасындагы ПХБ аянтын максималдаштырат, бул жакшы жылуулук өткөрүүгө жетүүгө жардам берет. PCBдеги жогорку кубаттуулуктагы компоненттерден температурага сезгич компоненттерди бөлүп алуу керек. Мүмкүн болушунча, жогорку кубаттуулуктагы компоненттер ПХБнын бурчтарынан алыс жайгашышы керек. ПКБнын дагы орто позициясы жогорку кубаттагы компоненттердин тегерегиндеги аянтты максималдаштырат, ошону менен жылуулуктун таралышына жардам берет. Figure 2 shows two identical semiconductor devices: components A and B. ПХБнын бурчунда жайгашкан А компоненти, чиптин туташуу температурасы В компонентинен 5% жогору, ал борборлоштурулган. А компонентинин бурчундагы жылуулуктун таралышы жылуулук диссипациясы үчүн колдонулган компоненттин тегерегиндеги кичине панель аянты менен чектелген.

Экинчи жагы, ПХБнын конструкциясынын жылуулук көрсөткүчтөрүнө эң чечүүчү таасир тийгизүүчү ПХБнын структурасы. Жалпы эреже катары, PCB канчалык көп жез болсо, системанын компоненттеринин жылуулук көрсөткүчү ошончолук жогору болот. Жарым өткөргүч приборлор үчүн идеалдуу жылуулук таркатуучу жагдай-бул чип суюк муздатуучу жездин чоң блогуна орнотулган. Бул көпчүлүк колдонмолор үчүн практикалык эмес, ошондуктан жылуулуктун таралышын жакшыртуу үчүн ПХБга башка өзгөртүүлөрдү киргизүүгө туура келди. Бүгүнкү күндө көпчүлүк колдонмолор үчүн системанын жалпы көлөмү кичирейип, жылуулуктун таралышына терс таасирин тийгизүүдө. Ири PCBS жылуулук берүү үчүн колдонулушу мүмкүн болгон көбүрөөк бетине ээ, бирок ошондой эле жогорку кубаттуу компоненттердин ортосунда жетиштүү боштук калтыруу үчүн ийкемдүүлүккө ээ.

Мүмкүн болушунча, PCB жез катмарынын санын жана жоондугун максималдаштырыңыз. Негиздөөчү жездин салмагы жалпысынан чоң, бул бардык ПХБ жылуулук диссипациясы үчүн эң сонун жылуулук жолу. Катмарлардын өткөргүчтөрүнүн жайгашуусу жылуулук өткөрүүдө колдонулган жездин жалпы салыштырма салмагын да жогорулатат. Бирок, бул зым көбүнчө электрдик изоляцияланып, потенциалдуу жылыткыч катары колдонулушун чектейт. Түзмөктүн жерге туташтырылышы мүмкүн болушунча көбүрөөк электр өткөргүчтөрү менен өткөрүлүп, жылуулук өткөрүмдүүлүгүн жогорулатууга жардам берет. Жарым өткөргүч аппараттын астындагы ПХБдагы жылуулук таркатуучу тешиктер жылуулук ПХБнын камтылган катмарларына кирип, тактанын артына өтүүгө жардам берет.

ПХБнын үстүнкү жана астыңкы катмарлары муздатуунун жакшырышы үчүн “эң сонун жерлер” болуп саналат. Кеңири зымдарды колдонуу жана жогорку кубаттуулуктагы түзмөктөрдөн алыстоо жылуулуктун таралышына жылуулук жолун камсыздай алат. Атайын жылуулук өткөрүүчү такта – бул ПХБдан жылуулукту таркатуу үчүн эң сонун ыкма. Жылуулук өткөргүч табак ПКБнын үстүндө же артында жайгашкан жана түзмөккө түз жез туташуусу же жылуулук тешиги аркылуу термикалык түрдө туташкан. Киргизилген таңгакта (пакеттин эки жагында гана коргошун болгондо), жылуулук өткөрүүчү табак ПКБнын үстүндө жайгашып, “ит сөөгүнө” окшош болот (ортосу пакет сыяктуу тар, пакеттен алыс жез чоң аянтка ээ, ортосунда кичине жана эки учунда чоң). Төрт тараптуу пакетте (төрт тарабында учтары бар), жылуулук өткөрүүчү табак ПХБнын артында же ПХБнын ичинде жайгашышы керек.

Жылуулук өткөрүүчү табактын өлчөмүн көбөйтүү PowerPAD пакеттеринин жылуулук көрсөткүчтөрүн жакшыртуунун эң сонун жолу. Жылуулук өткөрүүчү табактын ар кандай өлчөмү жылуулуктун иштешине чоң таасирин тийгизет. A tabular product data sheet typically lists these dimensions. Бирок кошулган жездин бажы PCBSине тийгизген таасирин өлчөө кыйын. Онлайн калкуляторлору менен колдонуучулар JEDEC эмес ПХБнын жылуулук иштөөсүнө болгон таасирин баалоо үчүн түзмөктү тандап, жез аянтынын өлчөмүн өзгөртө алышат. Бул эсептөө куралдары PCB дизайны жылуулуктун таралышына канчалык таасир этерин баса белгилейт. Үстүнкү бетинин аянты түзмөктүн жылаңач аянтчасынан аз болгон төрт тараптуу пакеттер үчүн, жакшы муздатууга жетиш үчүн биринчи ыкма же арткы катмар. Кош катардагы пакеттер үчүн биз жылуулукту таркатуу үчүн “ит сөөгү” жаздык стилди колдоно алабыз.

Акырында, чоңураак PCBS системалары муздатуу үчүн дагы колдонулушу мүмкүн. ПХБ орнотуу үчүн колдонулган бурамалар, ошондой эле жылуулук плитасына жана жер катмарына туташканда системанын базасына эффективдүү жылуулукту камсыздай алат. Жылуулук өткөргүчтүгүн жана наркын эске алганда, бурамалардын саны кирешенин азайышына чейин максималдуу болушу керек. Металл ПХБ катуулаткычынын термикалык табакка туташкандан кийин муздатуучу аймагы бар. PCB корпусунда кабык бар кээ бир тиркемелер үчүн, TYPE B solder patch material аба муздаган кабыкка караганда жогорку жылуулук көрсөткүчкө ээ. Желдеткичтер жана канаттар сыяктуу муздатуучу чечимдер системаны муздатуу үчүн дагы колдонулат, бирок алар муздатууну оптималдаштыруу үчүн көп орун талап кылат же дизайндык өзгөртүүлөрдү талап кылат.

Жогорку жылуулук көрсөткүчү бар системаны иштеп чыгуу үчүн жакшы IC аппаратын жана жабык чечимди тандоо жетишсиз. IC муздатуунун аткарылышын пландаштыруу ПКБга жана муздатуу тутумунун сыйымдуулугуна көз каранды, IC түзмөктөрү тез муздайт. Жогоруда айтылган пассивдүү муздатуу ыкмасы системанын жылуулук диссипациясын жакшыртат.