Wéi benotzen PCB fir IC Package Hëtzt Ofdreiwung?

Den éischten Aspekt vum PCB Design deen d’thermesch Leeschtung ka verbesseren ass de PCB Apparat Layout. Wa méiglech, sollten High-Power Komponenten op der PCB vuneneen getrennt ginn. Dës kierperlech Trennung tëscht High-Power Komponenten maximéiert de PCB Beräich ronderëm all High-Power Komponent, an hëlleft doduerch eng besser Wärmeleitung z’erreechen. Opgepasst soll Temperatur-empfindlech Komponente op der PCB vun héich-Muecht Komponente isoléiert ginn. Wann ëmmer méiglech, sollt d’Installatiounsplaz vun High-Power Komponenten wäit ewech vun den Ecker vum PCB sinn. Eng méi zentral PCB Location kann d’Brettgebitt ronderëm High-Power Komponenten maximéieren, an doduerch hëlleft Hëtzt ze dissipéieren. Figur 2 weist zwee identesch semiconductor Apparater: Komponent A an Komponent B. Komponent A läit um Eck vun der PCB an huet eng stierwen junction Temperatur datt 5% méi héich wéi Komponent B well Komponente B ass méi no un der Mëtt läit. Zënter datt d’Brettgebitt ronderëm d’Komponente fir Wärmevergëftung méi kleng ass, ass d’Hëtztvergëftung um Eck vum Komponent A limitéiert.

Wéi benotzen ech PCB fir IC Package Wärmevergëftung?

Den zweeten Aspekt ass d’Struktur vum PCB, deen den entscheedendsten Afloss op d’thermesch Leeschtung vum PCB Design huet. Den allgemenge Prinzip ass: wat méi Kupfer am PCB, dest méi héich ass d’thermesch Leeschtung vun de Systemkomponenten. Déi ideal Wärmevergëftungssituatioun fir Halbleitergeräter ass datt de Chip op e grousst Stéck flësseggekillte Kupfer montéiert ass. Fir déi meescht Uwendungen ass dës Montagemethod onpraktesch, sou datt mir nëmmen e puer aner Ännerunge vum PCB maache kënnen fir d’Wärmevergëftungsleistung ze verbesseren. Fir déi meescht Uwendungen haut geet de Gesamtvolumen vum System weider ze schrumpelen, wat en negativen Effekt op d’Wärmevergëftung huet. Wat de PCB méi grouss ass, dest méi grouss ass d’Fläch déi fir Wärmeleitung benotzt ka ginn, an et huet och méi Flexibilitéit, wat genuch Plaz tëscht den High-Power Komponenten erlaabt.

Wann ëmmer méiglech, maximéiert d’Zuel an d’Dicke vu PCB Kupfer Buedemplanzen. D’Gewiicht vun der Grondschicht Kupfer ass allgemeng relativ grouss, an et ass en exzellente thermesche Wee fir de ganze PCB fir Hëtzt ze dissipéieren. D’Arrangement vun der Drot fir all Schicht wäert och de Gesamtproportioun vu Kupfer erhéijen fir d’Wärmeleitung. Wéi och ëmmer, dës Drot ass normalerweis elektresch an thermesch isoléiert, wat seng Roll als potenziell Wärmevergëftungsschicht limitéiert. D’Verdrahtung vum Apparat Buedemplang soll sou elektresch wéi méiglech sinn mat ville Buedemebenen, fir ze hëllefen d’Wärmeleitung maximéieren. D’Wärmevergëftung vias op der PCB ënnert der semiconductor Apparat hëllefen Hëtzt der begruewe Schichten vun der PCB ze gitt an Dirigent op de Réck vun der Circuit Verwaltungsrot.

Fir d’Wärmevergëftungsleistung ze verbesseren, sinn déi iewescht an déi ënnescht Schichten vum PCB “gëllene Plazen”. Benotzt méi breet Drot a rout se vun High-Power-Geräter ewech fir en thermesche Wee fir Wärmevergëftung ze bidden. Den engagéierten thermesche Board ass eng exzellent Method fir PCB Wärmevergëftung. D’thermesch Verwaltungsrot ass allgemeng op der Spëtzt oder Réck vun der PCB etabléiert, an ass thermesch un den Apparat duerch direkt Koffer Verbindungen oder thermesch vias ugeschloss. Am Fall vun engem Inline Package (Package mat Leads op béide Säiten), kann dës Zort Wärmeleitungsplat uewen op der PCB lokaliséiert sinn a geformt wéi e “Hondsknach” (d’Mëtt ass sou schmuel wéi de Package, an de Beräich ewech vum Package ass relativ kleng. Grouss, kleng an der Mëtt a grouss um Enn). Am Fall vun engem Véier-Säit Package (et gi Leads op all véier Säiten), muss d’Wärmeleitung Plack op der Récksäit vun der PCB läit oder gitt der PCB.

Wéi benotzen ech PCB fir IC Package Wärmevergëftung?

D’Erhéijung vun der Gréisst vum thermesche Board ass en exzellente Wee fir d’thermesch Leeschtung vum PowerPAD Package ze verbesseren. Verschidde Wärmeleitungsplackgréissten hunn e groussen Afloss op d’thermesch Leeschtung. De Produktdatenblatt, deen a Form vun enger Tabell zur Verfügung gestallt gëtt, enthält allgemeng dës Gréisstinformatioun. Wéi och ëmmer, et ass schwéier den Impakt vum zousätzleche Kupfer vu personaliséierte PCBs ze quantifizéieren. Mat e puer Online Rechner kënnen d’Benotzer en Apparat auswielen an dann d’Gréisst vum Kupferpad änneren fir hiren Impakt op d’Wärmevergëftungsleistung vun net-JEDEC PCBs ze schätzen. Dës Berechnungsinstrumenter markéieren den Impakt vum PCB Design op d’thermesch Leeschtung. Fir e véier-Säit Package ass d’Gebitt vum Top Pad just méi kleng wéi d’Gebitt vum ausgesatem Pad vum Apparat. An dësem Fall ass déi begruewen oder Réckschicht den éischte Wee fir eng besser Ofkillung z’erreechen. Fir Dual In-Line Packagen kënne mir e “Hondbone” Padstil benotzen fir d’Hëtzt ze dissipéieren.

Schlussendlech kënnen och Systemer mat gréissere PCBs fir Killmëttel benotzt ginn. Am Fall, datt d’Schrauwen un der Wärmeleitung Plack an Buedem Fliger fir Hëtzt dissipation verbonne sinn, kann e puer Schrauwen benotzt der PCB zu Montéierung och effikass Hëtzt Weeër ze System Basis ginn. Wann Dir d’Wärmeleitungseffekt an d’Käschte berücksichtegt, sollt d’Zuel vun de Schrauwen de maximale Wäert sinn, deen de Punkt vun der reduzéierter Rendement erreecht. Nodeem se mat der thermescher konduktiver Plack verbonne sinn, huet d’Metall PCB Verstäerkungsplack méi Ofkillungsfläch. Fir e puer Uwendungen wou de PCB mat enger Schuel bedeckt ass, huet d’Typ kontrolléiert Schweißreparaturmaterial eng méi héich thermesch Leeschtung wéi d’Loftgekillt Schuel. Kühlléisungen, wéi Fans an Heizkierper, sinn och allgemeng Methode fir Systemkühlen, awer si erfuerderen normalerweis méi Plaz oder mussen den Design änneren fir de Killeffekt ze optimiséieren.

Fir e System mat méi héijer thermescher Leeschtung ze designen, ass et net genuch fir e gudden IC-Apparat a geschlossene Léisung ze wielen. D’Wärmevergëftungsleistung vum IC hänkt vun der PCB an der Fäegkeet vum Wärmevergëftungssystem of fir d’IC-Geräter séier ze killen. Andeems Dir déi uewe genannte passiv Killmethod benotzt, kann d’Wärmevergëftungsleistung vum System staark verbessert ginn.