ഐസി പാക്കേജുകൾ ആശ്രയിക്കുന്നു പിസിബി താപ വിസർജ്ജനത്തിന്. പൊതുവേ, ഉയർന്ന പവർ അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങൾക്കുള്ള പ്രധാന തണുപ്പിക്കൽ രീതിയാണ് പിസിബി. ഒരു നല്ല പിസിബി ഹീറ്റ് ഡിസിപ്പേഷൻ ഡിസൈൻ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു, ഇതിന് സിസ്റ്റം നന്നായി പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, മാത്രമല്ല താപ അപകടങ്ങളുടെ മറഞ്ഞിരിക്കുന്ന അപകടം കുഴിച്ചുമൂടാനും കഴിയും. പിസിബി ലേoutട്ട്, ബോർഡ് ഘടന, ഡിവൈസ് മൗണ്ട് എന്നിവ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നത് ഇടത്തരം-ഉയർന്ന powerർജ്ജ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കുള്ള താപ വിസർജ്ജന പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കും.

അർദ്ധചാലക നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് അവരുടെ ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന സംവിധാനങ്ങൾ നിയന്ത്രിക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഒരു ഐസി ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്ത സിസ്റ്റം മൊത്തത്തിലുള്ള ഉപകരണ പ്രകടനത്തിന് നിർണ്ണായകമാണ്. ഇഷ്‌ടാനുസൃത ഐസി ഉപകരണങ്ങൾക്കായി, സിസ്റ്റം-ഡിസൈനർ സാധാരണയായി നിർമ്മാതാവിനോട് ചേർന്ന് പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന powerർജ്ജ ഉപകരണങ്ങളുടെ താപ വിനിയോഗ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നു. ഈ ആദ്യകാല സഹകരണം ഉപഭോക്താവിന്റെ തണുപ്പിക്കൽ സംവിധാനത്തിനുള്ളിൽ ശരിയായ പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കിക്കൊണ്ട്, ഇലക്ട്രിക്കൽ, പെർഫോമൻസ് മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പുവരുത്തുന്നു. പല വലിയ അർദ്ധചാലക കമ്പനികളും ഉപകരണങ്ങൾ സാധാരണ ഘടകങ്ങളായി വിൽക്കുന്നു, കൂടാതെ നിർമ്മാതാവും അന്തിമ ആപ്ലിക്കേഷനും തമ്മിൽ യാതൊരു ബന്ധവുമില്ല. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഐസിക്കും സിസ്റ്റത്തിനും ഒരു നല്ല നിഷ്ക്രിയ താപ വിസർജ്ജന പരിഹാരം നേടാൻ സഹായിക്കുന്നതിന് ചില പൊതു മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശങ്ങൾ മാത്രമേ നമുക്ക് ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയൂ.

സാധാരണ അർദ്ധചാലക പാക്കേജ് തരം വെറും പാഡ് അല്ലെങ്കിൽ PowerPADTM പാക്കേജ് ആണ്. ഈ പാക്കേജുകളിൽ, ചിപ്പ് പാഡ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു മെറ്റൽ പ്ലേറ്റിലാണ് ചിപ്പ് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഇത്തരത്തിലുള്ള ചിപ്പ് പാഡ് ചിപ്പ് പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ ചിപ്പിനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു, കൂടാതെ ഉപകരണത്തിന്റെ താപ വിസർജ്ജനത്തിനുള്ള ഒരു നല്ല താപ പാതയുമാണ്. പാക്കേജുചെയ്‌ത ബെയർ പാഡ് പിസിബിയിലേക്ക് ഇംതിയാസ് ചെയ്യുമ്പോൾ, പാക്കേജിൽ നിന്നും പിസിബിയിലേക്ക് ചൂട് വേഗത്തിൽ പുറപ്പെടും. പിസിബി പാളികളിലൂടെ ചൂട് ചുറ്റുമുള്ള വായുവിലേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നു. ബെയർ പാഡ് പാക്കേജുകൾ സാധാരണയായി പാക്കേജിന്റെ അടിയിലൂടെ 80% താപം പിസിബിയിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. ശേഷിക്കുന്ന 20% താപം ഉപകരണ വയറുകളിലൂടെയും പാക്കേജിന്റെ വിവിധ വശങ്ങളിലൂടെയും പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. പാക്കേജിന്റെ മുകളിൽ നിന്ന് 1% ൽ താഴെ ചൂട് പുറത്തേക്ക് പോകുന്നു. ഈ ബെയർ-പാഡ് പാക്കേജുകളുടെ കാര്യത്തിൽ, ചില ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രകടനം ഉറപ്പാക്കുന്നതിന് നല്ല പിസിബി ഹീറ്റ് ഡിസിപ്ഷൻ ഡിസൈൻ അത്യാവശ്യമാണ്.

താപ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്ന പിസിബി ഡിസൈനിന്റെ ആദ്യ വശം പിസിബി ഉപകരണ ലേ .ട്ടാണ്. സാധ്യമാകുമ്പോഴെല്ലാം, പിസിബിയിലെ ഉയർന്ന പവർ ഘടകങ്ങൾ പരസ്പരം വേർതിരിക്കണം. ഉയർന്ന പവർ ഘടകങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ഈ ശാരീരിക അകലം ഓരോ ഉയർന്ന പവർ ഘടകത്തിനും ചുറ്റുമുള്ള പിസിബി ഏരിയ പരമാവധി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് മികച്ച താപ കൈമാറ്റം നേടാൻ സഹായിക്കുന്നു. പിസിബിയിലെ ഉയർന്ന പവർ ഘടകങ്ങളിൽ നിന്ന് താപനില സെൻസിറ്റീവ് ഘടകങ്ങളെ വേർതിരിക്കാൻ ശ്രദ്ധിക്കണം. സാധ്യമാകുന്നിടത്തെല്ലാം, ഉയർന്ന പവർ ഘടകങ്ങൾ പിസിബിയുടെ കോണുകളിൽ നിന്ന് അകലെയായിരിക്കണം. കൂടുതൽ ഇന്റർമീഡിയറ്റ് പിസിബി സ്ഥാനം ഉയർന്ന componentsർജ്ജ ഘടകങ്ങൾക്ക് ചുറ്റുമുള്ള ബോർഡ് ഏരിയ പരമാവധിയാക്കുകയും അതുവഴി ചൂട് പുറന്തള്ളാൻ സഹായിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ചിത്രം 2 രണ്ട് സമാന അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു: ഘടകങ്ങൾ എ, ബി. പിസിബിയുടെ മൂലയിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഘടകം എ, ഘടക ബിയിൽ നിന്ന് 5% കൂടുതലുള്ള ഒരു ചിപ്പ് ജംഗ്ഷൻ താപനിലയാണ്, ഇത് കൂടുതൽ കേന്ദ്രീകൃതമാണ്. ഘടകം എയുടെ കോണിലുള്ള താപ വിസർജ്ജനം താപ വിസർജ്ജനത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന ഘടകത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള ചെറിയ പാനൽ ഏരിയയാൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.

രണ്ടാമത്തെ വശം പിസിബിയുടെ ഘടനയാണ്, ഇത് പിസിബി ഡിസൈനിന്റെ താപ പ്രകടനത്തിൽ ഏറ്റവും നിർണ്ണായകമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. ഒരു പൊതു ചട്ടം പോലെ, പിസിബിക്ക് കൂടുതൽ ചെമ്പ് ഉണ്ടെങ്കിൽ, സിസ്റ്റം ഘടകങ്ങളുടെ ഉയർന്ന താപ പ്രകടനം. അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമായ താപ വിസർജ്ജന സാഹചര്യം, ദ്രാവക-തണുപ്പിച്ച ചെമ്പിന്റെ ഒരു വലിയ ബ്ലോക്കിൽ ചിപ്പ് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു എന്നതാണ്. മിക്ക ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കും ഇത് പ്രായോഗികമല്ല, അതിനാൽ ചൂട് വ്യാപനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഞങ്ങൾക്ക് PCB- യിൽ മറ്റ് മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തേണ്ടിവന്നു. ഇന്നത്തെ മിക്ക ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കും, സിസ്റ്റത്തിന്റെ മൊത്തം അളവ് ചുരുങ്ങുന്നു, ഇത് താപ വിസർജ്ജന പ്രകടനത്തെ പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കുന്നു. വലിയ പി‌സി‌ബി‌എസിന് കൂടുതൽ ഉപരിതലമുണ്ട്, അത് താപ കൈമാറ്റത്തിന് ഉപയോഗിക്കാം, പക്ഷേ ഉയർന്ന പവർ ഘടകങ്ങൾക്കിടയിൽ മതിയായ ഇടം വിടാൻ കൂടുതൽ വഴക്കമുണ്ട്.

സാധ്യമാകുമ്പോഴെല്ലാം, പിസിബി ചെമ്പ് പാളികളുടെ എണ്ണവും കനവും പരമാവധിയാക്കുക. ഗ്രൗണ്ടിംഗ് ചെമ്പിന്റെ ഭാരം പൊതുവെ വലുതാണ്, ഇത് മുഴുവൻ പിസിബി താപ വിസർജ്ജനത്തിനും മികച്ച താപ പാതയാണ്. പാളികളുടെ വയറിങ്ങിന്റെ ക്രമീകരണം താപചാലകത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന ചെമ്പിന്റെ മൊത്തം പ്രത്യേക ഗുരുത്വാകർഷണവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ വയറിംഗ് സാധാരണയായി വൈദ്യുതപരമായി ഇൻസുലേറ്റ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഇത് ഒരു സാധ്യതയുള്ള ഹീറ്റ് സിങ്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. താപ ചാലകത പരമാവധിയാക്കാൻ സഹായിക്കുന്നതിന് കഴിയുന്നത്ര ഗ്രൗണ്ടിംഗ് ലെയറുകളിലേക്ക് ഉപകരണ ഗ്രൗണ്ടിംഗ് കഴിയുന്നത്ര വൈദ്യുതമായി വയർ ചെയ്യണം. അർദ്ധചാലക ഉപകരണത്തിന് താഴെയുള്ള പിസിബിയിലെ താപ വിസർജ്ജന ദ്വാരങ്ങൾ പിസിബിയുടെ ഉൾച്ചേർത്ത പാളികളിൽ പ്രവേശിച്ച് ബോർഡിന്റെ പിൻഭാഗത്തേക്ക് മാറ്റാൻ സഹായിക്കുന്നു.

ഒരു PCB- യുടെ മുകളിലും താഴെയുമുള്ള പാളികൾ മെച്ചപ്പെട്ട തണുപ്പിക്കൽ പ്രകടനത്തിന് “പ്രധാന സ്ഥാനങ്ങൾ” ആണ്. വിശാലമായ വയറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതും ഉയർന്ന പവർ ഉപകരണങ്ങളിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നതും താപ വിസർജ്ജനത്തിന് ഒരു താപ പാത നൽകാൻ കഴിയും. പിസിബി താപ വിസർജ്ജനത്തിനുള്ള ഒരു മികച്ച രീതിയാണ് പ്രത്യേക താപ ചാലക ബോർഡ്. പിസിബിയുടെ മുകൾ ഭാഗത്തോ പിൻഭാഗത്തോ ആണ് താപ ചാലക പ്ലേറ്റ് സ്ഥിതിചെയ്യുന്നത്, ഇത് നേരിട്ട് കോപ്പർ കണക്ഷൻ അല്ലെങ്കിൽ തെർമൽ ത്രൂ-ഹോൾ വഴി ഉപകരണവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇൻലൈൻ പാക്കേജിംഗിന്റെ കാര്യത്തിൽ (പാക്കേജിന്റെ ഇരുവശത്തുമുള്ള ലീഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച് മാത്രം), താപ ചാലക പ്ലേറ്റ് പിസിബിയുടെ മുകളിൽ, ഒരു “നായ അസ്ഥി” ആകൃതിയിൽ (മധ്യഭാഗം പാക്കേജ് പോലെ ഇടുങ്ങിയതാണ്, പാക്കേജിൽ നിന്ന് അകലെയുള്ള ചെമ്പിന് ഒരു വലിയ പ്രദേശം ഉണ്ട്, മധ്യത്തിൽ ചെറുതും രണ്ട് അറ്റത്തും വലുതും). നാല് വശങ്ങളുള്ള പാക്കേജിന്റെ കാര്യത്തിൽ (നാല് വശത്തും ലീഡുകളോടെ), താപ ചാലക പ്ലേറ്റ് പിസിബിയുടെ പുറകിലോ പിസിബിക്കുള്ളിലോ ആയിരിക്കണം.

പവർപാഡ് പാക്കേജുകളുടെ താപ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള മികച്ച മാർഗമാണ് ചൂട് ചാലക പ്ലേറ്റിന്റെ വലുപ്പം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത്. താപ ചാലക ഫലകത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ത വലിപ്പം താപ പ്രകടനത്തിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. ഒരു ടാബുലാർ ഉൽപ്പന്ന ഡാറ്റ ഷീറ്റ് സാധാരണയായി ഈ അളവുകൾ പട്ടികപ്പെടുത്തുന്നു. ഇച്ഛാനുസൃത പിസിബിഎസിൽ ചെമ്പ് ചേർത്തതിന്റെ ആഘാതം കണക്കാക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ഓൺലൈൻ കാൽക്കുലേറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച്, ഉപയോക്താക്കൾക്ക് ഒരു ഉപകരണം തിരഞ്ഞെടുക്കാനും ചെമ്പ് പാഡിന്റെ വലുപ്പം മാറ്റാനും ജെഡെക് ഇതര പിസിബിയുടെ താപ പ്രകടനത്തിൽ അതിന്റെ പ്രഭാവം കണക്കാക്കാൻ കഴിയും. ഈ കണക്കുകൂട്ടൽ ഉപകരണങ്ങൾ പിസിബി ഡിസൈൻ താപ വിസർജ്ജന പ്രകടനത്തെ എത്രത്തോളം സ്വാധീനിക്കുന്നുവെന്ന് എടുത്തുകാണിക്കുന്നു. നാല് വശങ്ങളുള്ള പാക്കേജുകൾക്ക്, മുകളിലെ പാഡിന്റെ വിസ്തീർണ്ണം ഉപകരണത്തിന്റെ നഗ്നമായ പാഡ് ഏരിയയേക്കാൾ കുറവാണ്, എംബഡിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ ബാക്ക് ലെയർ ആണ് മികച്ച തണുപ്പിക്കൽ നേടാനുള്ള ആദ്യ മാർഗ്ഗം. ഡ്യുവൽ ഇൻ-ലൈൻ പാക്കേജുകൾക്കായി, നമുക്ക് “ഡോഗ് ബോൺ” പാഡ് സ്റ്റൈൽ ഉപയോഗിച്ച് ചൂട് പിരിച്ചുവിടാം.

അവസാനമായി, വലിയ PCBS ഉള്ള സിസ്റ്റങ്ങളും തണുപ്പിക്കാനായി ഉപയോഗിക്കാം. പിസിബി മ mountണ്ട് ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന സ്ക്രൂകൾ, തെർമൽ പ്ലേറ്റ്, ഗ്രൗണ്ട് ലെയർ എന്നിവയുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ സിസ്റ്റത്തിന്റെ അടിത്തറയിലേക്ക് ഫലപ്രദമായ താപ ആക്സസ് നൽകാനും കഴിയും. താപ ചാലകതയും ചെലവും കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, സ്ക്രൂകളുടെ എണ്ണം റിട്ടേൺ കുറയുന്ന ഘട്ടത്തിലേക്ക് പരമാവധി വർദ്ധിപ്പിക്കണം. മെറ്റൽ പിസിബി സ്റ്റിഫെനറിന് തെർമൽ പ്ലേറ്റുമായി ബന്ധിപ്പിച്ച ശേഷം കൂടുതൽ തണുപ്പിക്കൽ ഏരിയയുണ്ട്. പിസിബി ഹൗസിംഗിന് ഷെൽ ഉള്ള ചില ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക്, TYPE B സോൾഡർ പാച്ച് മെറ്റീരിയലിന് എയർ കൂൾഡ് ഷെല്ലിനേക്കാൾ ഉയർന്ന താപ പ്രകടനമുണ്ട്. ഫാനുകളും ഫിനുകളും പോലുള്ള കൂളിംഗ് സൊല്യൂഷനുകളും സാധാരണയായി സിസ്റ്റം കൂളിംഗിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, പക്ഷേ അവയ്ക്ക് കൂടുതൽ സ്ഥലം ആവശ്യമാണ് അല്ലെങ്കിൽ തണുപ്പിക്കൽ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന് ഡിസൈൻ പരിഷ്ക്കരണങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്.

ഉയർന്ന താപ പ്രകടനമുള്ള ഒരു സിസ്റ്റം രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നതിന്, ഒരു നല്ല ഐസി ഉപകരണവും അടച്ച പരിഹാരവും തിരഞ്ഞെടുക്കാൻ പര്യാപ്തമല്ല. ഐസി കൂളിംഗ് പെർഫോമൻസ് ഷെഡ്യൂളിംഗ് പിസിബിയെയും ഐസി ഉപകരണങ്ങൾ വേഗത്തിൽ തണുപ്പിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നതിനുള്ള കൂളിംഗ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ശേഷിയെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച നിഷ്ക്രിയ തണുപ്പിക്കൽ രീതിക്ക് സിസ്റ്റത്തിന്റെ താപ വിസർജ്ജന പ്രകടനം വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.