IC paketlari bunga tayanadi PCB issiqlik tarqalishi uchun. Umuman olganda, tenglikni yuqori quvvatli yarimo’tkazgichli qurilmalarni sovutishning asosiy usuli hisoblanadi. PCB issiqlik tarqalishining yaxshi dizayni katta ta’sir ko’rsatadi, bu tizimni yaxshi ishlashiga olib kelishi mumkin, shuningdek, termal avariyalarning yashirin xavfini ko’mishi mumkin. PCB sxemasi, taxta tuzilishi va qurilmaga ehtiyotkorlik bilan ishlov berish o’rta va yuqori quvvatli ilovalar uchun issiqlik tarqalish ko’rsatkichlarini yaxshilashga yordam beradi.

Yarimo’tkazgich ishlab chiqaruvchilari o’z qurilmalarini ishlatadigan tizimlarni boshqarishda qiyinchiliklarga duch kelishadi. Biroq, IC o’rnatilgan tizim qurilmaning umumiy ishlashi uchun juda muhimdir. Maxsus IC qurilmalari uchun tizim konstruktori odatda ishlab chiqaruvchi bilan yaqindan ishlaydi va tizim yuqori quvvatli qurilmalarning issiqlik tarqalishining ko’plab talablariga javob beradi. Bu erta hamkorlik ICning elektr va ishlash standartlariga mos kelishini ta’minlaydi, shu bilan birga mijozning sovutish tizimida to’g’ri ishlashini ta’minlaydi. Ko’p yirik yarimo’tkazgich kompaniyalari qurilmalarni standart komponentlar sifatida sotadilar va ishlab chiqaruvchi bilan oxirgi dastur o’rtasida aloqa yo’q. Bunday holda, biz faqat IC va tizim uchun passiv issiqlik tarqalishining yaxshi echimiga erishish uchun ba’zi umumiy ko’rsatmalardan foydalanishimiz mumkin.

Yarimo’tkazgichli paketlarning keng tarqalgan turi – yalang’och yostiq yoki PowerPAD ™. Bu paketlarda, chip chip pad deb nomlangan metall plastinkaga o’rnatiladi. Bunday chipli chip chipni qayta ishlash jarayonida uni qo’llab -quvvatlaydi, shuningdek, qurilma issiqlik tarqalishi uchun yaxshi termal yo’ldir. Qoplangan yalang’och taglik tenglikka payvandlanganda, issiqlik paketdan tez chiqib ketadi. Keyin issiqlik PCB qatlamlari orqali atrofdagi havoga tarqaladi. Yalang’och yostiqli paketlar, odatda, issiqlikning 80 foizini PCBga paketning pastki qismi orqali o’tkazadi. Qolgan 20% issiqlik qurilma simlari va paketning turli tomonlari orqali chiqariladi. Issiqlikning 1% dan kamrog’i paketning yuqori qismidan o’tadi. Ushbu yalang’och yostiqli paketlar uchun, ma’lum bir qurilmaning ishlashini ta’minlash uchun, tenglikni issiqlik tarqalishining yaxshi dizayni muhim ahamiyatga ega.

Termal ish faoliyatini yaxshilaydigan PCB dizaynining birinchi jihati – bu PCB qurilmasining joylashuvi. Iloji boricha, tenglikni yuqori quvvatli komponentlarini bir-biridan ajratish kerak. Yuqori quvvatli komponentlar orasidagi bu jismoniy masofa har bir yuqori quvvatli komponent atrofidagi tenglikni maydonini maksimal darajada oshiradi, bu esa issiqlik o’tkazuvchanligini yaxshilashga yordam beradi. Harorat sezgir komponentlarni tenglikni yuqori quvvatli komponentlaridan ajratish uchun ehtiyot bo’lish kerak. Iloji boricha yuqori quvvatli komponentlar tenglikni burchaklaridan uzoqda joylashgan bo’lishi kerak. PCBning oraliq pozitsiyasi yuqori quvvatli komponentlar atrofidagi taxta maydonini maksimal darajada oshiradi va shu bilan issiqlikni tarqatishga yordam beradi. 2 -rasmda ikkita bir xil yarimo’tkazgichli qurilmalar ko’rsatilgan: A va B komponentlari. PCB burchagida joylashgan A komponenti chipning ulanish harorati B komponentidan 5% yuqori, u markazlashgan holda joylashgan. A komponentining burchagidagi issiqlik tarqalishi issiqlik tarqalishi uchun ishlatiladigan komponent atrofidagi kichikroq panel maydoni bilan cheklangan.

Ikkinchi jihat – tenglikni konstruktsiyasining issiqlik ko’rsatkichlariga eng hal qiluvchi ta’sir ko’rsatadigan tenglikni tuzilishi. Umumiy qoida sifatida, PCB mis qancha ko’p bo’lsa, tizim komponentlarining issiqlik ko’rsatkichlari shuncha yuqori bo’ladi. Yarimo’tkazgichli qurilmalar uchun issiqlik tarqalishining ideal holati shundaki, chip suyuq sovutilgan misning katta blokiga o’rnatiladi. Bu ko’pchilik ilovalar uchun amaliy emas, shuning uchun issiqlik tarqalishini yaxshilash uchun biz tenglikni kartasiga boshqa o’zgartirishlar kiritishimiz kerak edi. Hozirgi kunda ko’pchilik ilovalar uchun tizimning umumiy hajmi kamaymoqda, bu issiqlik tarqalish ko’rsatkichlariga salbiy ta’sir ko’rsatmoqda. Kattaroq PCBS issiqlik uzatish uchun ishlatilishi mumkin bo’lgan sirt maydoniga ega, lekin yuqori quvvatli komponentlar orasida etarlicha bo’sh joy qoldirish uchun ko’proq moslashuvchanlikka ega.

Iloji bo’lsa, tenglikni mis qatlamlarining sonini va qalinligini maksimal darajada oshiring. Topraklama misining og’irligi odatda katta, bu tenglikni issiqlik tarqalishining eng yaxshi yo’li. Qatlamlarning simlarini joylashtirish issiqlik o’tkazuvchanligi uchun ishlatiladigan misning umumiy solishtirma og’irligini ham oshiradi. Biroq, bu kabel odatda elektr izolyatsiyalanadi, bu uning potentsial issiqlik qabul qilgichi sifatida ishlatilishini cheklaydi. Issiqlik o’tkazuvchanligini maksimal darajada oshirish uchun qurilmani topraklama iloji boricha ko’p topraklama qatlamlariga elektr o’tkazgich bilan ulanishi kerak. Yarimo’tkazgichli qurilma ostidagi tenglikni issiqlik o’tkazuvchanlik teshiklari issiqlikning tenglashtirilgan qatlamlarga kirishiga va taxtaning orqa tomoniga o’tishiga yordam beradi.

PCBning yuqori va pastki qatlamlari sovutish ishini yaxshilash uchun “eng yaxshi joylar” dir. Kengroq simlardan foydalanish va yuqori quvvatli qurilmalardan uzoqlashish issiqlik tarqalishining termal yo’lini ta’minlashi mumkin. Issiqlik o’tkazgichlarining maxsus taxtasi – bu tenglikni issiqlik tarqalishining ajoyib usuli. Issiqlik o’tkazuvchi plastinka tenglikni yuqori yoki orqa tomonida joylashgan va qurilmaga to’g’ridan-to’g’ri mis ulanishi yoki termal teshik orqali termal ulanadi. Ichki qadoqlash holatlarida (faqat qadoqning har ikki tomonida simlar bo’lsa ham), issiqlik o’tkazuvchi plastinka “it suyagi” shaklidagi tenglikni yuqori qismiga joylashtirilishi mumkin (o’rtasi paket kabi tor, paketdan uzoqda bo’lgan mis katta maydonga ega, o’rtada kichik va ikkala uchida katta). To’rt qirrali to’plamda (to’rt tomondan simlar bilan) issiqlik o’tkazuvchi plastinka tenglikni orqasida yoki tenglikni ichida bo’lishi kerak.

Issiqlik o’tkazgich plastinkasining hajmini oshirish PowerPAD paketlarining issiqlik ko’rsatkichlarini yaxshilashning ajoyib usuli hisoblanadi. Issiqlik o’tkazgich plastinkasining har xil o’lchamlari issiqlik ko’rsatkichlariga katta ta’sir ko’rsatadi. Jadvalli mahsulot ma’lumot varag’i odatda bu o’lchamlarni ko’rsatadi. Ammo qo’shilgan misning shaxsiy PCBSga ta’sirini aniqlash qiyin. Onlayn kalkulyator yordamida foydalanuvchilar JEDEC bo’lmagan tenglikni issiqlik o’tkazuvchanligiga ta’sirini baholash uchun qurilmani tanlashi va mis yostig’ining o’lchamini o’zgartirishi mumkin. Ushbu hisoblash vositalari PCB dizayni issiqlik tarqalish ko’rsatkichlariga qanchalik ta’sir qilishini ko’rsatadi. To’rt qirrali paketlar uchun, agar yuqori yostiqning maydoni qurilmaning yalang’och joyidan kamroq bo’lsa, yaxshi sovutishga erishish uchun birinchi qavat yoki orqa qatlam yotqiziladi. Ikki qatorli paketlar uchun biz issiqlikni tarqatish uchun “it suyagi” yostig’i uslubidan foydalanishimiz mumkin.

Nihoyat, kattaroq PCBS tizimlari ham sovutish uchun ishlatilishi mumkin. PCBni o’rnatish uchun ishlatiladigan vintlar, shuningdek, termal plastinka va er qatlamiga ulanganida tizimning tagiga samarali termal kirishni ta’minlay oladi. Issiqlik o’tkazuvchanligi va narxini hisobga olgan holda, vintlar sonini rentabellikni kamaytiradigan darajada ko’paytirish kerak. Metall PCB qattiqlashtirgichi termal plastinkaga ulanganidan keyin ko’proq sovutish maydoniga ega. PCB korpusida qobiq bo’lgan ba’zi ilovalar uchun, TYPE B lehimli yamoqli material havo sovutilgan qobiqdan yuqori issiqlik ko’rsatkichiga ega. Sovutish echimlari, masalan, fanatlar va qanotlari, tizimni sovutish uchun ham keng qo’llaniladi, lekin ular ko’pincha ko’proq joy talab qiladi yoki sovutishni optimallashtirish uchun dizayn o’zgartirishlarini talab qiladi.

Issiqlik ko’rsatkichlari yuqori bo’lgan tizimni loyihalash uchun yaxshi IC qurilmasini va yopiq echimni tanlash etarli emas. IC sovutish ishlashini rejalashtirish PCB va sovutish tizimining quvvatiga bog’liq bo’lib, IC qurilmalari tez sovishini ta’minlaydi. Yuqorida aytib o’tilgan passiv sovutish usuli tizimning issiqlik tarqalish ko’rsatkichlarini ancha yaxshilashi mumkin.