Kif għandek tuża PCB għad-dissipazzjoni tas-sħana tal-pakkett IC?

L-ewwel aspett tad-disinn tal-PCB li jista ‘jtejjeb il-prestazzjoni termali huwa t-tqassim tal-apparat tal-PCB. Kull meta jkun possibbli, komponenti ta ‘qawwa għolja fuq il-PCB għandhom ikunu separati minn xulxin. Din is-separazzjoni fiżika bejn komponenti ta ‘qawwa għolja timmassimizza ż-żona tal-PCB madwar kull komponent ta’ qawwa għolja, u b’hekk tgħin biex tinkiseb konduzzjoni tas-sħana aħjar. Għandha tingħata attenzjoni biex jiġu iżolati komponenti sensittivi għat-temperatura fuq il-PCB minn komponenti ta ‘qawwa għolja. Kull meta jkun possibbli, il-post ta ‘installazzjoni ta’ komponenti ta ‘qawwa għolja għandu jkun ‘il bogħod mill-kantunieri tal-PCB. Post ta ‘PCB aktar ċentrali jista’ jimmassimizza ż-żona tal-bord madwar komponenti ta ‘qawwa għolja, u b’hekk jgħin biex tinħela s-sħana. Il-Figura 2 turi żewġ apparati semikondutturi identiċi: komponent A u komponent B. Komponent A jinsab fil-kantuniera tal-PCB u għandu temperatura tal-junction die li hija 5% ogħla mill-komponent B minħabba li l-komponent B jinsab eqreb tan-nofs. Peress li l-erja tal-bord madwar il-komponent għad-dissipazzjoni tas-sħana hija iżgħar, id-dissipazzjoni tas-sħana fil-kantuniera tal-komponent A hija limitata.

Kif tuża PCB għad-dissipazzjoni tas-sħana tal-pakkett IC?

It-tieni aspett huwa l-istruttura tal-PCB, li għandha l-iktar influwenza deċiżiva fuq il-prestazzjoni termali tad-disinn tal-PCB. Il-prinċipju ġenerali huwa: aktar ma jkun hemm ram fil-PCB, iktar ikun għoli l-prestazzjoni termali tal-komponenti tas-sistema. Is-sitwazzjoni ideali ta ‘dissipazzjoni tas-sħana għal apparati semikondutturi hija li ċ-ċippa hija mmuntata fuq biċċa kbira ta’ ram imkessaħ bil-likwidu. Għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet, dan il-metodu ta ‘immuntar mhuwiex prattiku, għalhekk nistgħu nagħmlu biss xi bidliet oħra fil-PCB biex intejbu l-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana. Għal ħafna applikazzjonijiet illum, il-volum totali tas-sistema qed ikompli jonqos, li għandu effett negattiv fuq il-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana. Iktar ma jkun kbir il-PCB, akbar tkun iż-żona li tista ‘tintuża għall-konduzzjoni tas-sħana, u għandha wkoll flessibilità akbar, li tippermetti biżżejjed spazju bejn il-komponenti ta’ qawwa għolja.

Kull meta jkun possibbli, timmassimizza n-numru u l-ħxuna tal-pjani tal-art tar-ram tal-PCB. Il-piż tar-ram tas-saff ta ‘l-art huwa ġeneralment relattivament kbir, u huwa mogħdija termali eċċellenti għall-PCB kollu biex tinħela s-sħana. L-arranġament tal-wajers għal kull saff se jżid ukoll il-proporzjon totali tar-ram użat għall-konduzzjoni tas-sħana. Madankollu, dan il-wajers huwa ġeneralment iżolat elettrikament u termalment, li jillimita r-rwol tiegħu bħala saff potenzjali ta ‘dissipazzjoni tas-sħana. Il-wiring tal-pjan tal-art tal-apparat għandu jkun kemm jista ‘jkun elettriku b’ħafna pjani tal-art, sabiex jgħin jimmassimizza l-konduzzjoni tas-sħana. Il-vias tad-dissipazzjoni tas-sħana fuq il-PCB taħt l-apparat tas-semikondutturi jgħinu lis-sħana tidħol fis-saffi midfuna tal-PCB u tmexxi lejn in-naħa ta ‘wara tal-bord taċ-ċirkwit.

Biex tittejjeb il-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana, is-saffi ta ‘fuq u ta’ isfel tal-PCB huma “postijiet tad-deheb”. Uża wajers usa ‘u drobhom ‘il bogħod minn apparati ta’ qawwa għolja biex tipprovdi passaġġ termali għad-dissipazzjoni tas-sħana. Il-bord termali ddedikat huwa metodu eċċellenti għad-dissipazzjoni tas-sħana tal-PCB. Il-bord termali ġeneralment jinsab fuq in-naħa ta ‘fuq jew ta’ wara tal-PCB, u huwa konness termalment mal-apparat permezz ta ‘konnessjonijiet diretti tar-ram jew vias termali. Fil-każ ta ‘pakkett inline (pakketti b’ċomb fuq iż-żewġ naħat), dan it-tip ta’ bord ta ‘konduzzjoni tas-sħana jista’ jkun jinsab fuq in-naħa ta ‘fuq tal-PCB u għamla ta’ “għadam tal-klieb” (in-nofs huwa dejjaq daqs il-pakkett, u l- żona ‘l bogħod mill-pakkett huwa relattivament żgħir.Kbir, żgħir fin-nofs u kbir fit-truf). Fil-każ ta ‘pakkett b’erba’ naħat (hemm ċomb fuq l-erba ‘naħat), il-pjanċa li tikkonduċi s-sħana għandha tkun tinsab fuq wara tal-PCB jew tidħol fil-PCB.

Kif tuża PCB għad-dissipazzjoni tas-sħana tal-pakkett IC?

Iż-żieda fid-daqs tal-bord termali huwa mod eċċellenti biex tittejjeb il-prestazzjoni termali tal-pakkett PowerPAD. Daqsijiet differenti tal-pjanċa tal-konduzzjoni tas-sħana għandhom influwenza kbira fuq il-prestazzjoni termali. L-iskeda tad-dejta tal-prodott ipprovduta fil-forma ta ‘tabella ġeneralment telenka din l-informazzjoni dwar id-daqs. Madankollu, huwa diffiċli li jiġi kkwantifikat l-impatt tar-ram miżjud tal-PCBs tad-dwana. Bl-użu ta ‘xi kalkolaturi onlajn, l-utenti jistgħu jagħżlu apparat u mbagħad ibiddlu d-daqs tal-kuxxinett tar-ram biex jistmaw l-impatt tiegħu fuq il-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana ta’ PCBs mhux JEDEC. Dawn l-għodod ta ‘kalkolu jenfasizzaw l-impatt tad-disinn tal-PCB fuq il-prestazzjoni termali. Għal pakkett b’erba ‘naħat, iż-żona tal-kuxxinett ta’ fuq hija biss iżgħar mill-erja tal-kuxxinett espost tal-apparat. F’dan il-każ, is-saff midfun jew ta ‘wara huwa l-ewwel mod biex jinkiseb tkessiħ aħjar. Għal pakketti doppji in-line, nistgħu nużaw stil ta ‘kuxxinett ta’ “għadam tal-klieb” biex inxerrdu s-sħana.

Fl-aħħarnett, sistemi b’PCBs akbar jistgħu jintużaw ukoll għat-tkessiħ. Fil-każ li l-viti huma konnessi mal-pjanċa li tikkonduċi s-sħana u l-pjan terren għad-dissipazzjoni tas-sħana, xi viti użati biex jintramaw il-PCB jistgħu wkoll isiru mogħdijiet tas-sħana effettivi għall-bażi tas-sistema. Meta wieħed iqis l-effett tal-konduzzjoni tas-sħana u l-ispiża, in-numru ta ‘viti għandu jkun il-valur massimu li jilħaq il-punt ta’ dħul li jonqos. Wara li tkun imqabbda mal-pjanċa konduttiva termali, il-pjanċa ta ‘rinfurzar tal-PCB tal-metall għandha aktar żona ta’ tkessiħ. Għal xi applikazzjonijiet fejn il-PCB huwa mgħotti b’qoxra, il-materjal tat-tiswija tal-iwweldjar ikkontrollat ​​tat-tip għandu prestazzjoni termali ogħla mill-qoxra mkessħa bl-arja. Soluzzjonijiet ta ‘tkessiħ, bħal fannijiet u sinkijiet tas-sħana, huma wkoll metodi komuni għat-tkessiħ tas-sistema, iżda ġeneralment jeħtieġu aktar spazju jew jeħtieġu li jimmodifikaw id-disinn biex jottimizzaw l-effett tat-tkessiħ.

Biex tiddisinja sistema b’rendiment termali ogħla, mhuwiex biżżejjed li tagħżel apparat IC tajjeb u soluzzjoni magħluqa. Il-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana tal-IC tiddependi fuq il-PCB u l-abbiltà tas-sistema tad-dissipazzjoni tas-sħana li tkessaħ malajr l-apparati tal-IC. Bl-użu tal-metodu ta ‘tkessiħ passiv ta’ hawn fuq, il-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana tas-sistema tista ‘titjieb ħafna.