Pakketti IC jiddependu fuq PCB għad-dissipazzjoni tas-sħana. B’mod ġenerali, il-PCB huwa l-metodu ewlieni tat-tkessiħ għal apparati semikondutturi ta ‘qawwa għolja. Disinn tajjeb ta ‘dissipazzjoni tas-sħana tal-PCB għandu impatt kbir, jista’ jagħmel is-sistema taħdem sew, iżda wkoll tista ‘tidfen il-periklu moħbi ta’ inċidenti termali. Immaniġġjar bir-reqqa tat-tqassim tal-PCB, l-istruttura tal-bord, u l-immuntar tal-apparat jista ‘jgħin biex itejjeb il-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana għal applikazzjonijiet ta’ enerġija medja u għolja.

Il-manifatturi tas-semikondutturi għandhom diffikultà biex jikkontrollaw is-sistemi li jużaw l-apparat tagħhom. Madankollu, sistema b’IC installat hija kritika għall-prestazzjoni ġenerali tal-apparat. Għal apparati IC apposta, id-disinjatur tas-sistema tipikament jaħdem mill-qrib mal-manifattur biex jiżgura li s-sistema tissodisfa l-ħafna rekwiżiti ta ‘dissipazzjoni tas-sħana ta’ apparati ta ‘qawwa għolja. Din il-kollaborazzjoni bikrija tiżgura li l-IC tissodisfa l-istandards tal-elettriku u tal-prestazzjoni, filwaqt li tiżgura operazzjoni xierqa fis-sistema tat-tkessiħ tal-klijent. Ħafna kumpaniji kbar tas-semikondutturi jbiegħu apparat bħala komponenti standard, u m’hemm l-ebda kuntatt bejn il-manifattur u l-applikazzjoni finali. F’dan il-każ, nistgħu nużaw biss xi linji gwida ġenerali biex ngħinu niksbu soluzzjoni tajba ta ‘dissipazzjoni tas-sħana passiva għal IC u sistema.

Tip ta ‘pakkett semikonduttur komuni huwa kuxxinett vojt jew pakkett PowerPADTM. F’dawn il-pakketti, iċ-ċippa hija mmuntata fuq pjanċa tal-metall imsejħa chip pad. Dan it-tip ta ‘kuxxinett taċ-ċippa jappoġġja ċ-ċippa fil-proċess tal-ipproċessar taċ-ċippa, u huwa wkoll mogħdija termali tajba għad-dissipazzjoni tas-sħana tal-apparat. Meta l-kuxxinett vojt ippakkjat jiġi wweldjat mal-PCB, is-sħana toħroġ malajr mill-pakkett u fil-PCB. Is-sħana mbagħad tinħela mis-saffi tal-PCB fl-arja tal-madwar. Pakketti tal-kuxxinett bare tipikament jittrasferixxu madwar 80% tas-sħana fil-PCB mill-qiegħ tal-pakkett. L-20% li jifdal tas-sħana joħroġ mill-wajers tal-apparat u n-naħat varji tal-pakkett. Inqas minn 1% tas-sħana taħrab mill-parti ta ‘fuq tal-pakkett. Fil-każ ta ‘dawn il-pakketti bare-pad, disinn tajjeb ta’ dissipazzjoni tas-sħana tal-PCB huwa essenzjali biex tiġi żgurata ċerta prestazzjoni tal-apparat.

L-ewwel aspett tad-disinn tal-PCB li jtejjeb il-prestazzjoni termika huwa t-tqassim tal-apparat PCB. Kull meta jkun possibbli, il-komponenti ta ‘qawwa għolja fuq il-PCB għandhom ikunu separati minn xulxin. Dan l-ispazjar fiżiku bejn komponenti ta ‘qawwa għolja jimmassimizza ż-żona tal-PCB madwar kull komponent ta’ qawwa għolja, li jgħin biex jinkiseb trasferiment tas-sħana aħjar. Għandha tingħata attenzjoni biex jiġu separati komponenti sensittivi għat-temperatura minn komponenti ta ‘qawwa għolja fuq il-PCB. Kull fejn possibbli, komponenti ta ‘qawwa għolja għandhom ikunu lokati’ l bogħod mill-kantunieri tal-PCB. Pożizzjoni aktar intermedja tal-PCB timmassimizza l-erja tal-bord madwar il-komponenti ta ‘qawwa għolja, u b’hekk tgħin biex tinħela s-sħana. Il-Figura 2 turi żewġ apparati semikondutturi identiċi: il-komponenti A u B. Il-Komponent A, li jinsab fil-kantuniera tal-PCB, għandu temperatura tal-junction taċ-ċippa 5% ogħla mill-komponent B, li huwa pożizzjonat b’mod aktar ċentrali. Id-dissipazzjoni tas-sħana fil-kantuniera tal-komponent A hija limitata mill-erja iżgħar tal-pannell madwar il-komponent użat għad-dissipazzjoni tas-sħana.

It-tieni aspett huwa l-istruttura tal-PCB, li għandha l-iktar influwenza deċiżiva fuq il-prestazzjoni termika tad-disinn tal-PCB. Bħala regola ġenerali, iktar ma jkollu l-PCB ram, iktar tkun għolja l-prestazzjoni termika tal-komponenti tas-sistema. Is-sitwazzjoni ideali ta ‘dissipazzjoni tas-sħana għal apparati semikondutturi hija li ċ-ċippa hija mmuntata fuq blokka kbira ta’ ram imkessaħ bil-likwidu. Dan mhux prattiku għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet, allura kellna nagħmlu bidliet oħra fil-PCB biex intejbu d-dissipazzjoni tas-sħana. Għal ħafna mill-applikazzjonijiet illum, il-volum totali tas-sistema qed jiċkien, u jaffettwa ħażin il-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana. PCBS akbar għandhom aktar erja tal-wiċċ li jistgħu jintużaw għat-trasferiment tas-sħana, iżda għandhom ukoll aktar flessibilità biex iħallu biżżejjed spazju bejn komponenti ta ‘qawwa għolja.

Kull meta jkun possibbli, timmassimizza n-numru u l-ħxuna tas-saffi tar-ram tal-PCB. Il-piż tar-ram tal-ert huwa ġeneralment kbir, li huwa mogħdija termali eċċellenti għad-dissipazzjoni tas-sħana tal-PCB kollha. L-arranġament tal-wajers tas-saffi jżid ukoll il-gravità speċifika totali tar-ram użat għall-konduzzjoni tas-sħana. Madankollu, dan il-wajering huwa normalment iżolat bl-elettriku, u jillimita l-użu tiegħu bħala sink tas-sħana potenzjali. L-ert tal-apparat għandu jkun bil-fili bl-aktar mod elettriku possibbli għal saffi ta ‘ert kemm jista’ jkun possibbli biex jgħin jimmassimizza l-konduzzjoni tas-sħana. It-toqob tad-dissipazzjoni tas-sħana fil-PCB taħt l-apparat semikonduttur jgħinu s-sħana tidħol fis-saffi inkorporati tal-PCB u tittrasferixxi fuq wara tal-bord.

Is-saffi ta ‘fuq u ta’ isfel ta ‘PCB huma “postijiet primarji” għal prestazzjoni mtejba ta’ tkessiħ. L-użu ta ‘wajers usa’ u r-rotta ‘l bogħod minn apparat ta’ qawwa għolja jista ‘jipprovdi triq termali għad-dissipazzjoni tas-sħana. Bord speċjali tal-konduzzjoni tas-sħana huwa metodu eċċellenti għad-dissipazzjoni tas-sħana tal-PCB. Il-pjanċa konduttiva termali tinsab fuq in-naħa ta ‘fuq jew fuq wara tal-PCB u hija mqabbda termalment mal-apparat permezz ta’ konnessjoni diretta tar-ram jew permezz ta ‘toqba termali. Fil-każ ta ‘ppakkjar inline (biss b’ċombi fuq iż-żewġ naħat tal-pakkett), il-pjanċa tal-konduzzjoni tas-sħana tista’ tinstab fuq il-parti ta ‘fuq tal-PCB, iffurmata bħal “għadam tal-kelb” (in-nofs huwa dejjaq daqs il-pakkett, ram ‘il bogħod mill-pakkett għandu erja kbira, żgħira fin-nofs u kbira fiż-żewġt itruf). Fil-każ ta ‘pakkett b’erba’ naħat (b’wajers fuq l-erba ‘naħat kollha), il-pjanċa tal-konduzzjoni tas-sħana għandha tkun lokata fuq wara tal-PCB jew ġewwa l-PCB.

Iż-żieda tad-daqs tal-pjanċa tal-konduzzjoni tas-sħana hija mod eċċellenti biex ittejjeb il-prestazzjoni termika tal-pakketti PowerPAD. Daqs differenti tal-pjanċa tal-konduzzjoni tas-sħana għandu influwenza kbira fuq il-prestazzjoni termika. Skeda ta ‘dejta tal-prodott tabulari tipikament telenka dawn id-dimensjonijiet. Iżda l-ikkwantifikar tal-impatt tar-ram miżjud fuq PCBS apposta huwa diffiċli. B’kalkulaturi onlajn, l-utenti jistgħu jagħżlu apparat u jibdlu d-daqs tal-kuxxinett tar-ram biex jistmaw l-effett tiegħu fuq il-prestazzjoni termika ta ‘PCB mhux JEDEC. Dawn l-għodod tal-kalkolu jenfasizzaw sa liema punt id-disinn tal-PCB jinfluwenza l-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana. Għal pakketti b’erba ‘naħat, fejn iż-żona tal-kuxxinett ta’ fuq hija biss inqas miż-żona tal-kuxxinett vojt tal-apparat, l-inkorporazzjoni jew saff ta ‘wara huwa l-ewwel metodu biex jinkiseb tkessiħ aħjar. Għal pakketti doppji fil-linja, nistgħu nużaw l-istil tal-kuxxinett “għadam tal-klieb” biex inħallu s-sħana.

Fl-aħħarnett, sistemi b’PCBS akbar jistgħu jintużaw ukoll għat-tkessiħ. Il-viti użati biex jintramaw il-PCB jistgħu wkoll jipprovdu aċċess termali effettiv għall-bażi tas-sistema meta mqabbda mal-pjanċa termali u s-saff ta ‘l-art. Meta wieħed iqis il-konduttività termali u l-ispiża, in-numru ta ‘viti għandu jkun massimizzat sal-punt ta’ tnaqqis fil-qligħ. L-ebusija tal-PCB tal-metall għandha iktar żona ta ‘tkessiħ wara li tkun imqabbda mal-pjanċa termali. Għal xi applikazzjonijiet fejn id-djar tal-PCB għandu qoxra, il-materjal tal-garża tal-istann tat-TIP B għandu prestazzjoni termika ogħla mill-qoxra mkessħa bl-arja. Soluzzjonijiet ta ‘tkessiħ, bħal fannijiet u xewk, huma wkoll komunement użati għat-tkessiħ tas-sistema, iżda ħafna drabi jeħtieġu aktar spazju jew jeħtieġu modifiki fid-disinn biex itejbu t-tkessiħ.

Biex tiddisinja sistema bi prestazzjoni termika għolja, mhux biżżejjed li tagħżel apparat IC tajjeb u soluzzjoni magħluqa. L-iskedar tal-prestazzjoni tat-tkessiħ IC jiddependi fuq IL-PCB u l-kapaċità tas-sistema tat-tkessiħ biex tippermetti li l-apparati IC jibred malajr. Il-metodu ta ‘tkessiħ passiv imsemmi hawn fuq jista’ jtejjeb ħafna l-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana tas-sistema.