कसरी प्रयोग गर्ने पीसीबी आईसी प्याकेज गर्मी अपव्यय को लागी?

पीसीबी डिजाइनको पहिलो पक्ष जसले थर्मल प्रदर्शन सुधार गर्न सक्छ पीसीबी उपकरण लेआउट हो। सम्भव भएसम्म, PCB मा उच्च-शक्ति घटकहरू एकअर्काबाट अलग हुनुपर्छ। उच्च-शक्ति घटकहरू बीचको यो भौतिक विभाजनले प्रत्येक उच्च-शक्ति घटकको वरिपरि PCB क्षेत्रलाई अधिकतम बनाउँछ, जसले गर्दा राम्रो ताप प्रवाह प्राप्त गर्न मद्दत गर्दछ। PCB मा तापमान-संवेदनशील घटकहरूलाई उच्च-शक्ति घटकहरूबाट अलग गर्न ध्यान दिनुपर्छ। सम्भव भएसम्म, उच्च-शक्ति घटकहरूको स्थापना स्थान PCB को कुनाहरूबाट टाढा हुनुपर्छ। थप केन्द्रीय PCB स्थानले उच्च-शक्ति घटकहरूको वरिपरि बोर्ड क्षेत्रलाई अधिकतम बनाउन सक्छ, जसले गर्दा गर्मीलाई नष्ट गर्न मद्दत गर्दछ। चित्र 2 ले दुई समान अर्धचालक यन्त्रहरू देखाउँछ: कम्पोनेन्ट A र कम्पोनेन्ट B। कम्पोनेन्ट A PCB को कुनामा अवस्थित छ र कम्पोनेन्ट B भन्दा 5% बढी भएको डाइ जंक्शन तापमान छ किनभने कम्पोनेन्ट B बीचको नजिक अवस्थित छ। तापको अपव्ययको लागि कम्पोनेन्ट वरपरको बोर्ड क्षेत्र सानो भएकोले, कम्पोनेन्ट A को कुनामा तातो अपव्यय सीमित छ।

आईसी प्याकेज गर्मी अपव्ययको लागि पीसीबी कसरी प्रयोग गर्ने?

दोस्रो पक्ष PCB को संरचना हो, जसले PCB डिजाइनको थर्मल प्रदर्शनमा सबैभन्दा निर्णायक प्रभाव पार्छ। सामान्य सिद्धान्त हो: PCB मा अधिक तामा, प्रणाली घटक को थर्मल प्रदर्शन उच्च। अर्धचालक यन्त्रहरूको लागि आदर्श गर्मी अपव्यय अवस्था भनेको चिप तरल-चिसो तामाको ठूलो टुक्रामा माउन्ट गरिएको छ। धेरै जसो अनुप्रयोगहरूको लागि, यो माउन्टिंग विधि अव्यावहारिक छ, त्यसैले हामी केवल तातो अपव्यय प्रदर्शन सुधार गर्न PCB मा केही अन्य परिवर्तनहरू गर्न सक्छौं। आज धेरै अनुप्रयोगहरूको लागि, प्रणालीको कुल मात्रा संकुचित हुन जारी छ, जसले गर्मी अपव्यय प्रदर्शनमा प्रतिकूल प्रभाव पार्छ। PCB जति ठुलो हुन्छ, उति ठुलो क्षेत्र जुन तातो प्रवाहका लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ, र यसमा उच्च लचिलोपन पनि हुन्छ, जसले उच्च-शक्ति घटकहरू बीच पर्याप्त ठाउँ दिन्छ।

सम्भव भएसम्म, PCB कपर ग्राउन्ड प्लेनहरूको संख्या र मोटाई अधिकतम गर्नुहोस्। ग्राउण्ड लेयर तामाको तौल सामान्यतया अपेक्षाकृत ठूलो हुन्छ, र यो सम्पूर्ण पीसीबीको लागि गर्मी फैलाउनको लागि उत्कृष्ट थर्मल मार्ग हो। प्रत्येक तहको लागि तारको व्यवस्थाले तातो प्रवाहको लागि प्रयोग हुने तामाको कुल अनुपातलाई पनि बढाउँछ। यद्यपि, यो तारहरू सामान्यतया विद्युतीय र थर्मल रूपमा पृथक हुन्छ, जसले सम्भावित गर्मी अपव्यय तहको रूपमा यसको भूमिका सीमित गर्दछ। यन्त्रको ग्राउन्ड प्लेनको तारहरू धेरै ग्राउन्ड प्लेनहरूसँग सम्भव भएसम्म विद्युतीय हुनुपर्छ, जसले गर्दा अधिकतम ताप प्रवाहमा मद्दत गर्न सकिन्छ। सेमीकन्डक्टर उपकरण अन्तर्गत PCB मा तातो अपव्यय वियासले तातोलाई PCB को दफन गरिएको तहहरूमा प्रवेश गर्न र सर्किट बोर्डको पछाडि सञ्चालन गर्न मद्दत गर्दछ।

तातो अपव्यय कार्यसम्पादन सुधार गर्न, PCB को माथि र तल्लो तहहरू “सुनौलो स्थानहरू” हुन्। फराकिलो तारहरू प्रयोग गर्नुहोस् र तातो अपव्ययको लागि थर्मल मार्ग प्रदान गर्न उच्च-शक्ति उपकरणहरूबाट टाढा लैजानुहोस्। समर्पित थर्मल बोर्ड पीसीबी गर्मी अपव्यय को लागी एक उत्कृष्ट विधि हो। थर्मल बोर्ड सामान्यतया PCB को शीर्ष वा पछाडि स्थित छ, र प्रत्यक्ष तामा जडान वा थर्मल वियास मार्फत उपकरणमा थर्मल जडान गरिएको छ। इनलाइन प्याकेज (दुवै तर्फ लिडहरू भएका प्याकेजहरू) को मामलामा, यस प्रकारको ताप प्रवाहक बोर्ड PCB को शीर्षमा अवस्थित हुन सक्छ र “कुकुरको हड्डी” जस्तो आकारको हुन सक्छ (मध्य भाग प्याकेज जस्तै साँघुरो हुन्छ, र प्याकेजबाट टाढाको क्षेत्र अपेक्षाकृत सानो छ। ठूलो, बीचमा सानो र छेउमा ठूलो)। चार-साइड प्याकेजको मामलामा (त्यहाँ चारै तिर लिडहरू छन्), ताप-सञ्चालन प्लेट PCB को पछाडि अवस्थित हुनुपर्छ वा PCB प्रविष्ट गर्नुहोस्।

आईसी प्याकेज गर्मी अपव्ययको लागि पीसीबी कसरी प्रयोग गर्ने?

थर्मल बोर्डको साइज बढाउनु भनेको PowerPAD प्याकेजको थर्मल कार्यसम्पादन सुधार गर्ने उत्कृष्ट तरिका हो। विभिन्न गर्मी प्रवाह प्लेट आकार थर्मल प्रदर्शन मा ठूलो प्रभाव छ। तालिकाको रूपमा प्रदान गरिएको उत्पादन डेटा पानाले सामान्यतया यी आकार जानकारीहरू सूचीबद्ध गर्दछ। यद्यपि, कस्टम PCBs को थपिएको तामाको प्रभाव मापन गर्न गाह्रो छ। केही अनलाइन क्यालकुलेटरहरू प्रयोग गरेर, प्रयोगकर्ताहरूले यन्त्र चयन गर्न सक्छन् र त्यसपछि गैर-जेईडीईसी पीसीबीहरूको तातो अपव्यय कार्यसम्पादनमा यसको प्रभावको अनुमान गर्न तामाको प्याडको आकार परिवर्तन गर्न सक्छन्। यी गणना उपकरणहरूले थर्मल प्रदर्शनमा पीसीबी डिजाइनको प्रभावलाई हाइलाइट गर्दछ। चार-साइड प्याकेजको लागि, शीर्ष प्याडको क्षेत्र उपकरणको खुला प्याडको क्षेत्र भन्दा सानो छ। यस अवस्थामा, दफन वा पछाडि तह राम्रो चिसो प्राप्त गर्न पहिलो तरिका हो। दोहोरो इन-लाइन प्याकेजहरूका लागि, हामी गर्मीलाई नष्ट गर्न “कुकुरको हड्डी” प्याड शैली प्रयोग गर्न सक्छौं।

अन्तमा, ठूला PCBs भएका प्रणालीहरू पनि चिसोका लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ। यदि स्क्रूहरू तातो-सञ्चालन प्लेट र तातो अपव्ययको लागि ग्राउन्ड प्लेनमा जडान भएका छन् भने, PCB माउन्ट गर्न प्रयोग गरिएका केही स्क्रूहरू प्रणाली आधारमा प्रभावकारी ताप मार्गहरू पनि बन्न सक्छन्। तातो प्रवाह प्रभाव र लागतलाई ध्यानमा राख्दै, स्क्रूको संख्या अधिकतम मान हुनुपर्दछ जुन घटाउने प्रतिफलको बिन्दुमा पुग्छ। थर्मल प्रवाहकीय प्लेटमा जडान गरिसकेपछि, धातु पीसीबी सुदृढीकरण प्लेटमा अधिक चिसो क्षेत्र हुन्छ। केही अनुप्रयोगहरूका लागि जहाँ PCB खोलले ढाकिएको हुन्छ, प्रकार नियन्त्रित वेल्डिङ मर्मत सामग्रीमा एयर-कूल्ड शेल भन्दा उच्च थर्मल प्रदर्शन हुन्छ। शीतलन समाधानहरू, जस्तै फ्यान र तातो सिङ्कहरू, प्रणाली कूलिंगका लागि पनि सामान्य तरिकाहरू हुन्, तर तिनीहरूले सामान्यतया अधिक ठाउँ चाहिन्छ वा शीतलन प्रभावलाई अनुकूलन गर्न डिजाइन परिमार्जन गर्न आवश्यक छ।

उच्च थर्मल प्रदर्शनको साथ प्रणाली डिजाइन गर्न, राम्रो आईसी उपकरण र बन्द समाधान छनौट गर्न पर्याप्त छैन। आईसीको तातो अपव्यय कार्यसम्पादन पीसीबी र आईसी उपकरणहरूलाई द्रुत रूपमा चिसो पार्न तातो अपव्यय प्रणालीको क्षमतामा निर्भर गर्दछ। माथिको निष्क्रिय शीतलन विधि प्रयोग गरेर, प्रणालीको गर्मी अपव्यय प्रदर्शन धेरै सुधार गर्न सकिन्छ।