Qanday ishlatish PCB IC paketining issiqlik tarqalishi uchun?

Issiqlik ish faoliyatini yaxshilashi mumkin bo’lgan PCB dizaynining birinchi jihati bu tenglikni qurilmasi tartibidir. Iloji bo’lsa, tenglikni yuqori quvvatli komponentlar bir-biridan ajratilishi kerak. Yuqori quvvatli komponentlar orasidagi bu jismoniy ajratish har bir yuqori quvvatli komponent atrofidagi tenglikni maydonini maksimal darajada oshiradi va shu bilan issiqlik o’tkazuvchanligini yaxshilashga yordam beradi. PCBdagi haroratga sezgir komponentlarni yuqori quvvatli komponentlardan ajratish uchun ehtiyot bo’lish kerak. Iloji bo’lsa, yuqori quvvatli komponentlarni o’rnatish joyi tenglikni burchaklaridan uzoqroqda bo’lishi kerak. Ko’proq markaziy PCB joylashuvi yuqori quvvatli komponentlar atrofidagi taxta maydonini maksimal darajada oshirishi mumkin va shu bilan issiqlikni tarqatishga yordam beradi. 2-rasmda ikkita bir xil yarimo’tkazgichli qurilmalar ko’rsatilgan: A komponenti va B komponenti. A komponenti PCB burchagida joylashgan va B komponentidan 5% yuqori bo’lgan qolib ulanish haroratiga ega, chunki B komponenti o’rtaga yaqinroq joylashgan. Issiqlik tarqalishi uchun komponent atrofidagi taxta maydoni kichikroq bo’lgani uchun, A komponentining burchagida issiqlik tarqalishi cheklangan.

How to use PCB for IC package heat dissipation?

Ikkinchi jihat – PCB dizaynining termal ishlashiga eng hal qiluvchi ta’sir ko’rsatadigan PCB tuzilishi. Umumiy printsip: PCBda mis qanchalik ko’p bo’lsa, tizim komponentlarining termal ishlashi shunchalik yuqori bo’ladi. Yarimo’tkazgichli qurilmalar uchun ideal issiqlik tarqalish holati chipning suyuqlik bilan sovutilgan misning katta qismiga o’rnatilganligidir. Ko’pgina ilovalar uchun bu o’rnatish usuli amaliy emas, shuning uchun biz issiqlik tarqalish ko’rsatkichini yaxshilash uchun faqat tenglikni o’zgartirishimiz mumkin. Bugungi kunda ko’pgina ilovalar uchun tizimning umumiy hajmi qisqarishda davom etmoqda, bu esa issiqlik tarqalishining ishlashiga salbiy ta’sir ko’rsatadi. PCB qanchalik katta bo’lsa, issiqlik o’tkazuvchanligi uchun ishlatilishi mumkin bo’lgan maydon qanchalik katta bo’lsa va u ham katta moslashuvchanlikka ega bo’lib, yuqori quvvatli komponentlar o’rtasida etarli bo’sh joy beradi.

Iloji bo’lsa, PCB mis tuproqli tekisliklarining soni va qalinligini maksimal darajada oshiring. Tuproq qatlami misining og’irligi odatda nisbatan katta va bu butun PCB uchun issiqlikni tarqatish uchun ajoyib termal yo’ldir. Har bir qatlam uchun simlarni joylashtirish issiqlik o’tkazuvchanligi uchun ishlatiladigan misning umumiy ulushini ham oshiradi. Biroq, bu simlar odatda elektr va termal izolyatsiyalanadi, bu uning potentsial issiqlik tarqalish qatlami sifatida rolini cheklaydi. Qurilmaning er tekisligining simlari issiqlik o’tkazuvchanligini maksimal darajada oshirishga yordam beradigan ko’plab er tekisliklari bilan imkon qadar elektr bo’lishi kerak. Yarimo’tkazgich moslamasi ostidagi tenglikni issiqlik tarqatish yo’llari issiqlikning tenglikni ko’milgan qatlamlariga kirishiga va elektron plataning orqa tomoniga o’tishiga yordam beradi.

Issiqlik tarqalishini yaxshilash uchun tenglikni yuqori va pastki qatlamlari “oltin joylar” dir. Issiqlikning tarqalishi uchun termal yo’lni ta’minlash uchun kengroq simlardan foydalaning va ularni yuqori quvvatli qurilmalardan uzoqroqqa yo’naltiring. Maxsus termal taxta PCB issiqlik tarqalishining ajoyib usuli hisoblanadi. Termal taxta odatda PCB ning yuqori yoki orqa tomonida joylashgan bo’lib, to’g’ridan-to’g’ri mis ulanishlar yoki termal yo’llar orqali qurilmaga termal ulanadi. Inline o’ramida (ikki tomonida simlari bo’lgan paketlar) bu turdagi issiqlik o’tkazuvchi plata PCB ning yuqori qismida joylashgan bo’lishi mumkin va “it suyagi” shaklida bo’lishi mumkin (o’rtasi paket kabi tor va o’ramdan uzoqda joylashgan maydon nisbatan kichik.Katta, o’rtada kichik va uchlarida katta). To’rt tomonlama paket bo’lsa (to’rt tomonda simlar mavjud), issiqlik o’tkazuvchi plastinka tenglikni orqa tomonida joylashgan bo’lishi yoki tenglikni kiritishi kerak.

How to use PCB for IC package heat dissipation?

Termal taxtaning hajmini oshirish PowerPAD to’plamining termal ishlashini yaxshilashning ajoyib usuli hisoblanadi. Har xil issiqlik o’tkazuvchanlik plitalarining o’lchamlari termal ishlashga katta ta’sir ko’rsatadi. Jadval ko’rinishida taqdim etilgan mahsulot ma’lumotlar varag’i odatda ushbu o’lcham ma’lumotlarini ko’rsatadi. Biroq, maxsus PCBlarning qo’shilgan misining ta’sirini aniqlash qiyin. Ba’zi onlayn kalkulyatorlardan foydalangan holda, foydalanuvchilar qurilmani tanlashi va keyin JEDEC bo’lmagan PCBlarning issiqlik tarqalish ko’rsatkichlariga ta’sirini baholash uchun mis yostiqning o’lchamini o’zgartirishi mumkin. Ushbu hisoblash vositalari PCB dizaynining termal ishlashga ta’sirini ta’kidlaydi. To’rt tomonlama paket uchun ustki yostiqning maydoni qurilmaning ochiq yostig’i maydonidan kichikroqdir. Bunday holda, ko’milgan yoki orqa qatlam yaxshiroq sovutishga erishishning birinchi usuli hisoblanadi. Ikki qatorli paketlar uchun biz issiqlikni yo’qotish uchun “it suyagi” pad uslubidan foydalanishimiz mumkin.

Nihoyat, katta PCBli tizimlar sovutish uchun ham ishlatilishi mumkin. Vintlar issiqlik tarqalishi uchun issiqlik o’tkazuvchi plastinka va tuproq tekisligiga ulangan bo’lsa, tenglikni o’rnatish uchun ishlatiladigan ba’zi vintlar tizim bazasiga samarali issiqlik yo’llari bo’lishi mumkin. Issiqlik o’tkazuvchanligi ta’siri va narxini hisobga olgan holda, vintlar soni kamayib borayotgan daromad nuqtasiga yetadigan maksimal qiymat bo’lishi kerak. Issiqlik o’tkazuvchan plastinkaga ulangandan so’ng, metall PCB mustahkamlash plitasi ko’proq sovutish maydoniga ega. PCB qobiq bilan qoplangan ba’zi ilovalar uchun turdagi boshqariladigan payvandlash ta’mirlash materiali havo bilan sovutilgan qobiqdan ko’ra yuqori issiqlik ko’rsatkichlariga ega. Fanlar va radiatorlar kabi sovutish echimlari ham tizimni sovutish uchun keng tarqalgan usullardir, lekin ular odatda ko’proq joy talab qiladi yoki sovutish effektini optimallashtirish uchun dizaynni o’zgartirishi kerak.

Yuqori issiqlik ko’rsatkichlariga ega tizimni loyihalash uchun yaxshi IC qurilmasi va yopiq echimni tanlash etarli emas. IC ning issiqlik tarqalishining ishlashi PCB ga va issiqlik tarqalish tizimining IC qurilmalarini tez sovutish qobiliyatiga bog’liq. Yuqoridagi passiv sovutish usulini qo’llash orqali tizimning issiqlik tarqalish ko’rsatkichi sezilarli darajada yaxshilanishi mumkin.