IC පැකේජ රඳා පවතී PCB තාපය විසුරුවා හැරීම සඳහා. In general, PCB is the main cooling method for high power semiconductor devices. A good PCB heat dissipation design has a great impact, it can make the system run well, but also can bury the hidden danger of thermal accidents. PCB පිරිසැලසුම, පුවරු ව්‍යුහය සහ උපාංග සවි කිරීම ප්‍රවේශමෙන් හසුරුවමින් මධ්‍යම සහ ඉහළ බලැති යෙදුම් සඳහා තාපය විසුරුවා හැරීමේ ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීමට උපකාරී වේ.

අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදකයින්ට තම උපාංග භාවිතා කරන පද්ධති පාලනය කිරීමට අපහසු වේ. කෙසේ වෙතත්, සමස්තයක් ලෙස උපාංග ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා IC එකක් සවි කර ඇති පද්ධතියක් ඉතා වැදගත් වේ. අභිරුචි අයිසී උපාංග සඳහා, පද්ධති සැලසුම්කරු සාමාන්‍යයෙන් නිෂ්පාදකයා සමඟ සමීපව ක්‍රියා කරන අතර එමඟින් පද්ධතිය අධික බලැති උපාංගවල තාපය විසුරුවා හැරීමේ අවශ්‍යතා බොහෝමයක් සපුරාලයි. පාරිභෝගිකයාගේ සිසිලන පද්ධතිය තුළ නිසි ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කරන අතරම, IC විසින් විදුලි හා කාර්ය සාධන ප්‍රමිතීන්ට අනුකූල වීම මෙම මුල් සහයෝගිතාවයෙන් සහතික කෙරේ. Many large semiconductor companies sell devices as standard components, and there is no contact between the manufacturer and the end application. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, අපට IC සහ පද්ධතිය සඳහා වඩා හොඳ උදාසීන තාප විසර්ජන විසඳුමක් ලබා ගැනීම සඳහා සාමාන්‍ය මාර්ගෝපදේශ කිහිපයක් භාවිතා කළ හැකිය.

PCB සඳහා තාප විසර්ජනය සැලසුම් කරන්නේ කෙසේද?

පොදු අර්ධ සන්නායක පැකේජ වර්ගය හිස් පෑඩ් හෝ PowerPADTM පැකේජය වේ. In these packages, the chip is mounted on a metal plate called a chip pad. මේ ආකාරයේ චිප් පෑඩ් චිප් සැකසීමේ ක්‍රියාවලියේදී චිපයට සහය වන අතර උපාංග තාපය විසුරුවා හැරීම සඳහා හොඳ තාප මාර්ගයක් ද වේ. When the packaged bare pad is welded to the PCB, heat is quickly exited from the package and into the PCB. The heat is then dissipated through the PCB layers into the surrounding air. හිස් පෑඩ් පැකේජ සාමාන්‍යයෙන් පැකේජයේ පතුලෙන් තාපයෙන් 80% ක් පමණ පීසීබී වෙත මාරු කරයි. ඉතිරි තාපයෙන් 20% ක් උපාංග වයර් සහ පැකේජයේ විවිධ පැති හරහා විමෝචනය වේ. තාපයෙන් 1% කටත් වඩා අඩු ප්‍රමාණයක් පැකේජයේ මුදුනෙන් ගැලවී යයි. මෙම හිස් පෑඩ් පැකේජ වලදී, යම් උපාංගයක ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කිරීම සඳහා හොඳ PCB තාපය විසුරුවා හැරීමේ සැලසුම අත්‍යවශ්‍යයි.

තාප ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කරන PCB සැලසුමේ පළමු අංගය වන්නේ PCB උපාංග සැකැස්මයි. හැකි සෑම විටම, PCB හි අධි බලැති සංරචක එකිනෙකාගෙන් වෙන් කළ යුතුය. අධි බලැති සංඝටක අතර මෙම භෞතික පරතරය එක් එක් අධි බල සංරචක වටා ඇති පීසීබී ප්‍රදේශය උපරිම කරන අතර එමඟින් වඩා හොඳ තාප හුවමාරුවක් ලබා ගැනීමට උපකාරී වේ. Care should be taken to separate temperature sensitive components from high power components on the PCB. හැකි සෑම විටම, අධි බලැති උපාංග PCB හි කොන් වලින් shouldත්ව තිබිය යුතුය. වඩාත් අතරමැදි පීසීබී ස්ථානයක් මඟින් අධි බලැති උපාංග වටා ඇති පුවරු ප්‍රදේශය උපරිම කරන අතර එමඟින් තාපය විසුරුවා හැරීමට උපකාරී වේ. සමාන අර්ධ සන්නායක උපාංග දෙකක් පෙන්වයි: ඒ සහ බී සංරචක. පීසීබී හි කෙලවරේ පිහිටා ඇති ඒ සංඝටකයේ චිප් හන්දියේ උෂ්ණත්වය බී සංඝටකයට වඩා 5% වැඩි වන අතර එය වඩාත් මධ්‍යගතව ස්ථානගත කර ඇත. A සංරචකයේ කෙලවරේ තාපය විසුරුවා හැරීම තාපය විසුරුවා හැරීම සඳහා භාවිතා කරන සංරචකය වටා ඇති කුඩා පැනල් ප්‍රදේශයෙන් සීමා වේ.

දෙවන කරුණ නම් PCB සැලසුමේ තාප ක්‍රියාකාරිත්වය කෙරෙහි වඩාත්ම තීරණාත්මක බලපෑමක් ඇති PCB හි ව්‍යුහය යි. සාමාන්‍ය රීතියක් ලෙස, PCB හි තඹ වැඩි වන තරමට පද්ධති සංරචක වල තාප ක්‍රියාකාරිත්වය ඉහළ යයි. අර්ධ සන්නායක උපාංග සඳහා කදිම තාපය විසුරුවා හැරීමේ තත්වය නම් චිප් එක දියරයෙන් සිසිල් කරන ලද තඹ විශාල ප්‍රමාණයක් මත සවි කර තිබීමයි. බොහෝ යෙදුම් සඳහා මෙය ප්‍රායෝගික නොවන බැවින් තාපය විසුරුවා හැරීම වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා අපට PCB හි වෙනත් වෙනස්කම් සිදු කිරීමට සිදු විය. For most applications today, the total volume of the system is shrinking, adversely affecting heat dissipation performance. Larger PCBS have more surface area that can be used for heat transfer, but also have more flexibility to leave enough space between high-power components.

හැකි සෑම විටම PCB තඹ ස්ථර වල සංඛ්‍යාව සහ ඝණකම උපරිම කරන්න. බිම් තඹ වල බර සාමාන්‍යයෙන් විශාල වන අතර එය සමස්ත පීසීබී තාපය විසුරුවා හැරීම සඳහා විශිෂ්ට තාප මාර්ගයකි. The arrangement of the wiring of the layers also increases the total specific gravity of copper used for heat conduction. කෙසේ වෙතත්, මෙම විදුලි රැහැන් සාමාන්‍යයෙන් විද්‍යුත් වශයෙන් පරිවරණය කර ඇති අතර එය විය හැකි තාප සින්ක් ලෙස භාවිතා කිරීම සීමා කරයි. තාප සන්නායකතාව උපරිම කිරීමට උපකාරී වන පරිදි හැකි තාක් දුරට භූමි ස්ථර සඳහා උපකරණය භූගත කිරීම හැකි තරම් විදුලි රැහැන් වලින් සවි කළ යුතුය. අර්ධ සන්නායක උපාංගයට පහළින් පීසීබී හි තාපය විසුරුවා හැරීමේ සිදුරු මඟින් PCB හි කාවැද්දූ ස්ථර වලට තාපය ඇතුළු වී පුවරුවේ පිටුපසට මාරු වේ.

PCB එකක ඉහළ සහ පහළ ස්ථර වැඩි දියුණු කළ සිසිලන කාර්ය සාධනය සඳහා “ප්‍රධාන ස්ථාන” වේ. පුළුල් කම්බි භාවිතා කිරීම සහ අධි බලැති උපකරණයන්ගෙන් ingත් වීම තාපය විසුරුවා හැරීම සඳහා තාප මාර්ගයක් සැපයිය හැකිය. PCB තාපය විසුරුවා හැරීම සඳහා විශේෂ තාප සන්නායක පුවරුව විශිෂ්ට ක්‍රමයකි. තාප සන්නායකතා තහඩුව පීසීබී හි ඉහළ හෝ පිටුපස පිහිටා ඇති අතර එය සෘජුවම තඹ සම්බන්ධකයක් හෝ තාප හරහා සිදුරක් මඟින් තාපයට සම්බන්ධ වේ. පේළිගත ඇසුරුම් කිරීමේදී (පැකේජයේ දෙපැත්තේ ඊයම් සහිතව පමණක්), තාප සන්නායකතා තහඩුව PCB මුදුනේ “සුනඛ අස්ථිය” මෙන් හැඩ ගැසිය හැකිය (මැද පැකේජය තරම් පටු ය, තඹ පැකේජයෙන් ඉවතට විශාල ප්‍රදේශයක් ඇත, මැද කුඩා සහ දෙපස විශාල). පැති හතරේ පැකේජයකදී (පැති හතරේම ඊයම් සහිතව), තාප සන්නායක තහඩුව PCB පිටුපස හෝ PCB ඇතුළත තිබිය යුතුය.

තාප සන්නායක තහඩුවේ ප්‍රමාණය වැඩි කිරීම පවර්පෑඩ් පැකේජ වල තාප ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා විශිෂ්ට ක්‍රමයකි. Different size of heat conduction plate has great influence on thermal performance. වගු නිෂ්පාදන දත්ත පත්‍රිකාවක් සාමාන්‍යයෙන් මෙම මානයන් ලැයිස්තුගත කරයි. නමුත් අභිරුචි පීසීබීඑස් වලට තඹ එකතු කිරීමේ බලපෑම ගණනය කිරීම දුෂ්කර ය. With online calculators, users can select a device and change the size of the copper pad to estimate its effect on the thermal performance of a non-JEDEC PCB. මෙම ගණනය කිරීමේ මෙවලම් මඟින් පීසීබී සැලසුම තාපය විසුරුවා හැරීමේ ක්‍රියාකාරිත්වයට කෙතරම් දුරට බලපෑම් කරයිද යන්න ඉස්මතු කරයි. For four-side packages, where the area of the top pad is just less than the bare pad area of the device, embedding or back layer is the first method to achieve better cooling. ද්විත්ව පේළි ඇසුරුම් සඳහා, තාපය විසුරුවා හැරීම සඳහා අපට “සුනඛ අස්ථි” පෑඩ් විලාසය භාවිතා කළ හැකිය.

අවසාන වශයෙන්, සිසිලනය සඳහා විශාල පීසීබීඑස් සහිත පද්ධති ද භාවිතා කළ හැකිය. The screws used to mount the PCB can also provide effective thermal access to the base of the system when connected to the thermal plate and ground layer. තාප සන්නායකතාවය සහ පිරිවැය සැලකිල්ලට ගෙන, ප්‍රතිලාභ අඩු වන මට්ටමට ඉස්කුරුප්පු සංඛ්‍යාව උපරිම කළ යුතුය. තාප තහඩුවට සම්බන්ධ කිරීමෙන් පසු ලෝහ පීසීබී ස්ටිෆනර්ට වැඩි සිසිලන ප්‍රදේශයක් ඇත. පීසීබී නිවාසයේ කවචයක් ඇති සමහර යෙදුම් සඳහා, ටයිප් බී පෑස්සුම් පැච් ද්‍රව්‍යය වාතය සිසිල් කළ කවචයට වඩා වැඩි තාප ක්‍රියාකාරිත්වයක් ඇත. පද්ධති සිසිලනය සඳහා විදුලි පංකා සහ වරල් වැනි සිසිලන ද්‍රව්‍ය ද බහුලව භාවිතා වන නමුත් සිසිලනය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා ඒවාට බොහෝ විට වැඩි ඉඩක් අවශ්‍ය වේ හෝ සැලසුම් වෙනස් කිරීම් අවශ්‍ය වේ.

ඉහළ තාප ක්‍රියාකාරිත්වයක් සහිත පද්ධතියක් සැලසුම් කිරීම සඳහා හොඳ අයිසී උපාංගයක් සහ සංවෘත ද්‍රාවණයක් තෝරා ගැනීම ප්‍රමාණවත් නොවේ. IC සිසිලන කාර්ය සාධන කාලසටහන PCB සහ IC උපාංග ඉක්මනින් සිසිල් වීමට ඉඩ සලසන සිසිලන පද්ධතියේ ධාරිතාව මත රඳා පවතී. ඉහත දක්වා ඇති උදාසීන සිසිලන ක්‍රමය මඟින් පද්ධතියේ තාපන විසුරුවා හැරීමේ ක්‍රියාකාරිත්වය බෙහෙවින් වැඩි දියුණු කළ හැකිය.