PCB cooling technology have you learned

יק פּאַקאַדזשאַז פאַרלאָזנ זיך פּקב פֿאַר היץ דיסיפּיישאַן. אין אַלגעמיין, פּקב איז די הויפּט קאָאָלינג אופֿן פֿאַר הויך מאַכט סעמיקאַנדאַקטער דעוויסעס. א גוטע PCB היץ דיסיפּיישאַן פּלאַן האט אַ גרויס פּראַל, דאָס קען מאַכן די סיסטעם געזונט לויפן, אָבער אויך קענען באַגראָבן די פאַרבאָרגן געפאַר פון טערמאַל אַקסאַדאַנץ. אָפּגעהיט האַנדלינג מיט פּקב אויסלייג, ברעט סטרוקטור און מיטל אָנקלאַפּן קענען העלפֿן פֿאַרבעסערן די פאָרשטעלונג פון היץ דיסיפּיישאַן פֿאַר מיטל-און הויך-מאַכט אַפּלאַקיישאַנז.

יפּקב

סעמיקאַנדאַקטער מאַניאַפאַקטשערערז האָבן שוועריקייט צו קאָנטראָלירן סיסטעמען וואָס נוצן זייער דעוויסעס. אָבער, אַ סיסטעם מיט אַן IC אינסטאַלירן איז קריטיש פֿאַר די קוילעלדיק פאָרשטעלונג פון די מיטל. פֿאַר מנהג יק דעוויסעס, דער סיסטעם דיזיינער טיפּיקלי אַרבעט ענג מיט דער פאַבריקאַנט צו ענשור אַז די סיסטעם טרעפן די פילע היץ דיסיפּיישאַן רעקווירעמענץ פון הויך-מאַכט דעוויסעס. דער פרי מיטאַרבעט ינשורז אַז די יק מיץ עלעקטריקאַל און פאָרשטעלונג סטאַנדאַרדס, און ינשורז געהעריק אָפּעראַציע אין די קאָאָלינג סיסטעם פון די קונה. פילע גרויס סעמיקאַנדאַקטער קאָמפּאַניעס פאַרקויפן דעוויסעס ווי נאָרמאַל קאַמפּאָונאַנץ, און עס איז קיין קאָנטאַקט צווישן דער פאַבריקאַנט און דער סוף אַפּלאַקיישאַן. In this case, we can only use some general guidelines to help achieve a good passive heat dissipation solution for IC and system.

דער פּראָסט סעמיקאַנדאַקטער פּעקל טיפּ איז נאַקעט בלאָק אָדער פּאָווערפּאַד ™ פּעקל. אין די פּאַקאַדזשאַז, דער שפּאָן איז מאָונטעד אויף אַ מעטאַל טעלער גערופֿן אַ שפּאָן בלאָק. דער טיפּ פון שפּאָן בלאָק שטיצט שפּאָן פּראַסעסינג און איז אויך אַ גוט טערמאַל דרך פֿאַר היץ דיסיפּיישאַן פון די מיטל. ווען די פּאַקידזשד נאַקעט בלאָק איז וועלדעד צו די פּקב, היץ איז געשווינד יקסידיד פון די פּעקל און אין די פּקב. די היץ איז דעמאָלט דיסאַפּייטיד דורך די פּקב לייַערס אין די אַרומיק לופט. נאַקעט בלאָק פּאַקאַדזשאַז טיפּיקלי אַריבערפירן וועגן 80% פון די היץ אין די פּקב דורך די דנאָ פון די פּעקל. די רוען 20% פון די היץ איז ימיטיד דורך די מיטל ווירעס און פאַרשידן זייטן פון דעם פּעקל. ווייניקער ווי 1% פון די היץ יסקייפּס דורך די שפּיץ פון די פּעקל. אין דעם פאַל פון די נאַקעט-בלאָק פּאַקאַדזשאַז, גוט PCB היץ דיסיפּיישאַן פּלאַן איז יקערדיק צו ענשור זיכער פאָרשטעלונג פון די מיטל.

דער ערשטער אַספּעקט פון פּקב פּלאַן וואָס ימפּרוווז טערמאַל פאָרשטעלונג איז די אויסלייג פון די פּקב מיטל. ווען מעגלעך, די הויך-מאַכט קאַמפּאָונאַנץ אויף די פּקב זאָל זיין אפגעשיידט פון יעדער אנדערער. די גשמיות ספּייסינג צווישן הויך-מאַכט קאַמפּאָונאַנץ מאַקסאַמייז די פּקב שטח אַרום יעדער קאָמפּאָנענט מיט הויך מאַכט, וואָס העלפּס צו דערגרייכן בעסער היץ אַריבערפירן. עס איז וויכטיק צו צעטיילן טעמפּעראַטור -שפּירעוודיק קאַמפּאָונאַנץ פון הויך -מאַכט קאַמפּאָונאַנץ אויף די פּקב. וואו מעגלעך, הויך-מאַכט קאַמפּאָונאַנץ זאָל זיין ליגן אַוועק פון די עקן פון די פּקב. א מער ינטערמידייט פּקב שטעלע מאַקסאַמייזיז די ברעט שטח אַרום די הויך-מאַכט קאַמפּאָונאַנץ, דערמיט העלפּס צו דיסאַפּייט היץ. Figure 2 shows two identical semiconductor devices: components A and B. קאָמפּאָנענט א, ליגן אין די ווינקל פון די פּקב, האט אַ שפּאָן קנופּ טעמפּעראַטור 5% העכער ווי קאָמפּאָנענט ב, וואָס איז פּאַזישאַנד מער סענטראַלי. די היץ דיסיפּיישאַן אין די ווינקל פון קאָמפּאָנענט א איז לימיטעד דורך די סמאָלער טאַפליע שטח אַרום די קאָמפּאָנענט געניצט פֿאַר היץ דיסיפּיישאַן.

די רגע אַספּעקט איז די סטרוקטור פון פּקב, וואָס האט די מערסט באַשטימענדיק השפּעה אויף די טערמאַל פאָרשטעלונג פון פּקב פּלאַן. ווי אַ גענעראַל הערשן, די מער קופּער די פּקב האט, די העכער די טערמאַל פאָרשטעלונג פון די סיסטעם קאַמפּאָונאַנץ. די ידעאַל סיטואַציע פֿאַר היץ דיסיפּיישאַן פֿאַר סעמיקאַנדאַקטער דעוויסעס איז אַז דער שפּאָן איז מאָונטעד אויף אַ גרויס בלאָק פון פליסיק-קולד קופּער. דאָס איז נישט פּראַקטיש פֿאַר רובֿ אַפּלאַקיישאַנז, אַזוי מיר האָבן צו מאַכן אנדערע ענדערונגען צו די פּקב צו פֿאַרבעסערן היץ דיסיפּיישאַן. פֿאַר רובֿ אַפּלאַקיישאַנז הייַנט, די גאַנץ באַנד פון די סיסטעם איז שרינגקינג און אַדווערסלי ווירקן די פאָרשטעלונג פון היץ דיסיפּיישאַן. גרעסערע פּקבס האָבן מער ייבערפלאַך שטח וואָס קענען זיין געוויינט פֿאַר היץ אַריבערפירן, אָבער אויך האָבן מער בייגיקייט צו לאָזן גענוג פּלאַץ צווישן הויך-מאַכט קאַמפּאָונאַנץ.

מאַקסאַמייז די נומער און גרעב פון פּקב קופּער לייַערס ווען מעגלעך. די וואָג פון גראַונדינג קופּער איז בכלל גרויס, וואָס איז אַ ויסגעצייכנט טערמאַל דרך פֿאַר די גאנצע פּקב היץ דיסיפּיישאַן. די אָרדענונג פון די וויירינג פון די לייַערס אויך ינקריסאַז די גאַנץ ספּעציפיש ערלעכקייט פון קופּער געניצט פֿאַר היץ קאַנדאַקשאַן. אָבער, די וויירינג איז יוזשאַוואַלי ילעקטריקאַללי ינסאַלייטיד, לימיטינג די נוצן ווי אַ פּאָטענציעל היץ זינקען. די גראַונדינג מיטל זאָל זיין ווירעלי ווי ילעקטריקלי ווי מעגלעך צו ווי פילע גראַונדינג לייַערס ווי מעגלעך צו מאַקסאַמייז היץ קאַנדאַקשאַן. היץ דיסיפּיישאַן האָלעס אין די פּקב אונטער די סעמיקאַנדאַקטער מיטל הילף היץ אַרייַן די עמבעדיד לייַערס פון די פּקב און אַריבערפירן צו די צוריק פון די ברעט.

די שפּיץ און דנאָ לייַערס פון אַ פּקב זענען “הויפּט לאָוקיישאַנז” פֿאַר ימפּרוווד קאָאָלינג פאָרשטעלונג. ניצן ברייט ווירעס און רוטינג אַוועק פון הויך-מאַכט דעוויסעס קענען צושטעלן אַ טערמאַל דרך פֿאַר היץ דיסיפּיישאַן. ספּעציעלע היץ קאַנדאַקשאַן ברעט איז אַ ויסגעצייכנט מעטאָד פֿאַר פּקב היץ דיסיפּיישאַן. די טערמאַל קאַנדאַקטיוו טעלער איז ליגן אויף די שפּיץ אָדער צוריק פון די פּקב און איז טערמאַללי פארבונדן צו די מיטל דורך אַ דירעקט קופּער פֿאַרבינדונג אָדער אַ טערמאַל דורך-לאָך. אין פאַל פון ינלינע פּאַקקאַגינג (בלויז מיט לידז אויף ביידע זייטן פון דעם פּעקל), די היץ קאַנדאַקשאַן טעלער קענען זיין ליגן אויף די שפּיץ פון די פּקב, שייפּט ווי אַ “הונט ביין” (די מיטל איז ווי שמאָל ווי די פּעקל, די קופּער אַוועק פון דער פּעקל האט אַ גרויס שטח, קליין אין די מיטל און גרויס ביי ביידע ענדס). אין דעם פיר-זייַט פּעקל (מיט לידז אויף אַלע פיר זייטן), די היץ קאַנדאַקשאַן טעלער מוזן זיין ליגן אויף די צוריק פון די פּקב אָדער ין די פּקב.

ינקריסינג די גרייס פון די היץ קאַנדאַקשאַן טעלער איז אַ ויסגעצייכנט וועג צו פֿאַרבעסערן די טערמאַל פאָרשטעלונג פון פּאָווערפּאַד פּאַקידזשיז. די פאַרשידענע גרייס פון היץ קאַנדאַקשאַן טעלער האט אַ גרויס השפּעה אויף טערמאַל פאָרשטעלונג. A tabular product data sheet typically lists these dimensions. אָבער קוואַנטיפיינג די פּראַל פון צוגעגעבן קופּער אויף מנהג פּקבס איז שווער. מיט אָנליין קאַלקולאַטאָרס, יוזערז קענען אויסקלייַבן אַ מיטל און טוישן די גרייס פון דעם קופּער בלאָק צו אָפּשאַצן די ווירקונג אויף די טערמאַל פאָרשטעלונג פון אַ ניט-דזשעדעק פּקב. די כעזשבן מכשירים הויכפּונקט די מאָס אין וואָס די פּקב פּלאַן ינפלואַנסיז די היץ דיסיפּיישאַן פאָרשטעלונג. פֿאַר פיר-זייַט פּאַקידזשיז, ווו די שטח פון די שפּיץ בלאָק איז ווייניקער ווי די נאַקעט בלאָק געגנט פון די מיטל, עמבעדדינג אָדער צוריק שיכטע איז דער ערשטער אופֿן צו דערגרייכן בעסער קאָאָלינג. פֿאַר צווייענדיק אין-שורה פּאַקידזשיז, מיר קענען נוצן די “הונט ביין” בלאָק נוסח צו דיסאַפּייט היץ.

צום סוף, סיסטעמען מיט גרעסערע פּקבס קענען אויך זיין געניצט פֿאַר קאָאָלינג. די סקרוז פֿאַר מאַונטינג די פּקב קענען אויך צושטעלן עפעקטיוו טערמאַל אַקסעס צו די באַזע פון ​​די סיסטעם ווען זיי זענען קאָננעקטעד צו די טערמאַל טעלער און ערד שיכטע. קאָנסידערינג טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי און קאָסטן, די נומער פון סקרוז זאָל זיין מאַקסאַמייזד צו אַ מינימום פון קערטאַנז. די מעטאַל פּקב סטיפאַנער האט אַ מער קאָאָלינג געגנט נאָך זיין פארבונדן צו די טערמאַל טעלער. פֿאַר עטלעכע אַפּלאַקיישאַנז ווו די פּקב האָוסינג האט אַ שאָל, די טיפּ ב סאַדער לאַטע מאַטעריאַל האט אַ העכער טערמאַל פאָרשטעלונג ווי די לופט קולד שאָל. קאָאָלינג סאַלושאַנז, אַזאַ ווי פאַנס און פינס, זענען אויך אָפט געניצט פֿאַר סיסטעם קאָאָלינג, אָבער זיי אָפט דאַרפן מער פּלאַץ אָדער דאַרפן פּלאַן מאַדאַפאַקיישאַנז צו אַפּטאַמייז קאָאָלינג.

צו פּלאַן אַ סיסטעם מיט הויך טערמאַל פאָרשטעלונג, עס איז נישט גענוג צו קלייַבן אַ גוט יק מיטל און פֿאַרמאַכט לייזונג. סקעדזשולינג פֿאַר יק קאָאָלינג פאָרשטעלונג דעפּענדס אויף די פּקב און די קאַפּאַציטעט פון די קאָאָלינג סיסטעם צו לאָזן יק דעוויסעס געשווינד קיל געשווינד. די פּאַסיוו קאָאָלינג אופֿן דערמאנט אויבן קענען זייער פֿאַרבעסערן די היץ דיסיפּיישאַן פאָרשטעלונג פון די סיסטעם.