PCB cooling technology have you learned

Awọn idii IC gbarale PCB fun pipinka ooru. Ni gbogbogbo, PCB jẹ ọna itutu akọkọ fun awọn ẹrọ semikondokito agbara giga. Apẹrẹ igbona ooru PCB ti o dara ni ipa nla, o le jẹ ki eto ṣiṣe daradara, ṣugbọn tun le sin ewu ti o farapamọ ti awọn ijamba igbona. Išọra abojuto ti ipilẹ PCB, eto igbimọ, ati oke ẹrọ le ṣe iranlọwọ lati mu ilọsiwaju itusilẹ ooru fun alabọde-ati awọn ohun elo agbara giga.

ipcb

Awọn aṣelọpọ semikondokito ni iṣoro ṣiṣakoso awọn eto ti o lo awọn ẹrọ wọn. Bibẹẹkọ, eto kan pẹlu IC ti o fi sii jẹ pataki si iṣẹ ẹrọ lapapọ. Fun awọn ẹrọ IC aṣa, oluṣeto eto ni igbagbogbo ṣiṣẹ ni pẹkipẹki pẹlu olupese lati rii daju pe eto naa pade ọpọlọpọ awọn ibeere ifasita ooru ti awọn ẹrọ agbara giga. Ifowosowopo kutukutu yii ṣe idaniloju pe IC pade itanna ati awọn ajohunše iṣẹ, lakoko ṣiṣe idaniloju iṣẹ ṣiṣe to dara laarin eto itutu alabara. Ọpọlọpọ awọn ile -iṣẹ semikondokito nla n ta awọn ẹrọ bi awọn paati boṣewa, ati pe ko si olubasọrọ laarin olupese ati ohun elo ipari. In this case, we can only use some general guidelines to help achieve a good passive heat dissipation solution for IC and system.

Iru package semikondokito ti o wọpọ jẹ paadi igboro tabi package PowerPADTM. Ninu awọn idii wọnyi, a gbe chiprún sori pẹpẹ irin ti a pe ni paadi chiprún. Iru paadi chiprún yii ṣe atilẹyin chiprún ninu ilana sisẹ chiprún, ati pe o tun jẹ ọna igbona ti o dara fun itusilẹ igbona ẹrọ. Nigbati paadi igboro ti o ni idii ti wa ni welded si PCB, ooru ti yara jade lati inu package ati sinu PCB. Lẹhinna igbona naa tan kaakiri nipasẹ awọn fẹlẹfẹlẹ PCB sinu afẹfẹ agbegbe. Awọn idii paadi igboro ni igbagbogbo gbe nipa 80% ti ooru sinu PCB nipasẹ isalẹ ti package. 20% to ku ti ooru ti jade nipasẹ awọn okun ẹrọ ati ọpọlọpọ awọn ẹgbẹ ti package. Kere ju 1% ti ooru yọ kuro nipasẹ oke ti package. Ninu ọran ti awọn idii paadi-paadi wọnyi, apẹrẹ pipin igbona PCB ti o dara jẹ pataki lati rii daju iṣẹ ẹrọ kan.

Apa akọkọ ti apẹrẹ PCB ti o mu iṣẹ ṣiṣe igbona dara jẹ ipilẹ ẹrọ PCB. Nigbakugba ti o ba ṣeeṣe, awọn paati agbara giga lori PCB yẹ ki o ya sọtọ si ara wọn. Aye aaye ti ara laarin awọn paati agbara giga mu iwọn agbegbe PCB pọ si ni ayika paati agbara kọọkan, eyiti o ṣe iranlọwọ lati ṣaṣeyọri gbigbe ooru to dara julọ. Itọju yẹ ki o gba lati ya sọtọ awọn paati ifura iwọn otutu lati awọn paati agbara giga lori PCB. Nibikibi ti o ba ṣee ṣe, awọn paati agbara giga yẹ ki o wa ni aaye lati awọn igun ti PCB. Ipo PCB agbedemeji diẹ sii mu iwọn agbegbe igbimọ pọ si ni ayika awọn paati agbara giga, nitorinaa ṣe iranlọwọ lati tuka ooru. Figure 2 shows two identical semiconductor devices: components A and B. Paati A, ti o wa ni igun PCB, ni iwọn otutu idapọmọra A chiprún 5% ga ju paati B, eyiti o wa ni ipo diẹ sii ni aarin. Gbigbọn ooru ni igun paati A jẹ opin nipasẹ agbegbe nronu kekere ni ayika paati ti a lo fun itusilẹ ooru.

Apa keji ni eto ti PCB, eyiti o ni ipa ipinnu pupọ julọ lori iṣẹ igbona ti apẹrẹ PCB. Gẹgẹbi ofin gbogbogbo, diẹ sii Ejò ti PCB ni, iṣẹ ṣiṣe igbona ti o ga julọ ti awọn paati eto. Ipo itusilẹ ooru ti o peye fun awọn ẹrọ semikondokito ni pe a ti gbe chiprún sori pẹpẹ nla ti idẹ-tutu tutu. Eyi ko wulo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo, nitorinaa a ni lati ṣe awọn ayipada miiran si PCB lati mu itusilẹ ooru wa. Fun ọpọlọpọ awọn ohun elo loni, iwọn didun lapapọ ti eto n dinku, ni ilodi si ni ipa iṣẹ ṣiṣe itusilẹ ooru. Awọn PCBS ti o tobi ni agbegbe dada diẹ sii ti o le ṣee lo fun gbigbe ooru, ṣugbọn tun ni irọrun diẹ sii lati fi aaye to to laarin awọn paati agbara giga.

Nigbakugba ti o ba ṣeeṣe, mu nọmba pọ ati sisanra ti awọn fẹlẹfẹlẹ idẹ PCB. Iwọn ti bàbà ilẹ ni gbogbogbo tobi, eyiti o jẹ ọna igbona ti o tayọ fun gbogbo itasi igbona PCB. Awọn akanṣe ti relays ti awọn fẹlẹfẹlẹ tun mu ki lapapọ kan pato walẹ ti Ejò lo fun ooru afonahan. Bibẹẹkọ, wiwakọ yii jẹ igbagbogbo ti a ti ya sọtọ ni itanna, diwọn lilo rẹ bi ẹrọ igbona ooru ti o pọju. Ilẹ ẹrọ yẹ ki o wa ni wiwọn bi ina mọnamọna bi o ti ṣee ṣe si ọpọlọpọ awọn fẹlẹfẹlẹ ilẹ bi o ti ṣee ṣe lati ṣe iranlọwọ mu iṣipopada ooru pọ si. Awọn ihò itutu igbona ninu PCB ni isalẹ ẹrọ semikondokito ṣe iranlọwọ ooru lati wọ awọn fẹlẹfẹlẹ ifibọ ti PCB ati gbigbe si ẹhin igbimọ.

Awọn ipele oke ati isalẹ ti PCB jẹ “awọn ipo akọkọ” fun ilọsiwaju itutu agbaiye. Lilo awọn okun to gbooro ati lilọ kuro ni awọn ẹrọ agbara giga le pese ọna igbona fun itusilẹ ooru. Igbimọ adaṣe igbona pataki jẹ ọna ti o tayọ fun itusilẹ igbona PCB. Awo adaṣe igbona naa wa ni oke tabi ẹhin PCB ati pe o ti sopọ ni igbona si ẹrọ nipasẹ boya asopọ bàbà taara tabi iho nipasẹ iho. Ninu ọran ti iṣakojọpọ inline (nikan pẹlu awọn itọsọna ni ẹgbẹ mejeeji ti package), awo adaṣe igbona le wa ni oke PCB, ti a ṣe apẹrẹ bi “egungun aja” (aarin jẹ dín bi package, awọn idẹ kuro lati package ni agbegbe nla, kekere ni aarin ati nla ni awọn opin mejeeji). Ninu ọran ti package ẹgbẹ-mẹrin (pẹlu awọn itọsọna ni gbogbo awọn ẹgbẹ mẹrin), awo adaṣe igbona gbọdọ wa ni ẹhin PCB tabi inu PCB.

Alekun iwọn ti awo adaṣe ooru jẹ ọna ti o tayọ lati mu iṣẹ ṣiṣe igbona ti awọn idii PowerPAD pọ si. Iwọn oriṣiriṣi ti awo adaṣe ooru ni ipa nla lori iṣẹ igbona. A tabular product data sheet typically lists these dimensions. Ṣugbọn titọkasi ipa ti Ejò ti a ṣafikun lori PCBS aṣa jẹ nira. Pẹlu awọn iṣiro ori ayelujara, awọn olumulo le yan ẹrọ kan ki o yipada iwọn ti paadi idẹ lati ṣe iṣiro ipa rẹ lori iṣẹ igbona ti PCB ti kii ṣe JEDEC. Awọn irinṣẹ iṣiro wọnyi ṣe afihan iye eyiti apẹrẹ PCB ṣe ni ipa lori iṣẹ itusilẹ ooru. Fun awọn idii ẹgbẹ mẹrin, nibiti agbegbe ti paadi oke jẹ o kere ju agbegbe paadi igboro ti ẹrọ naa, ifibọ tabi fẹlẹfẹlẹ ẹhin jẹ ọna akọkọ lati ṣaṣeyọri itutu agbaiye to dara julọ. Fun awọn idii ni ila meji, a le lo aṣa paadi “egungun aja” lati tuka ooru.

Lakotan, awọn eto pẹlu PCBS nla tun le ṣee lo fun itutu agbaiye. Awọn skru ti a lo lati gbe PCB tun le pese iwọle igbona ti o munadoko si ipilẹ ti eto nigbati o sopọ si awo igbona ati fẹlẹfẹlẹ ilẹ. Ṣiyesi ibalopọ gbona ati idiyele, nọmba awọn skru yẹ ki o pọ si si aaye ti awọn ipadabọ idinku. Alagbara PCB irin naa ni agbegbe itutu agbaiye diẹ sii lẹhin ti o ti sopọ si awo igbona naa. Fun diẹ ninu awọn ohun elo nibiti ile PCB ni ikarahun kan, ohun elo alemo TYPE B solder ni iṣẹ ṣiṣe igbona ti o ga julọ ju ikarahun tutu tutu. Awọn solusan itutu, gẹgẹbi awọn onijakidijagan ati awọn imu, ni a tun lo fun itutu eto, ṣugbọn wọn nigbagbogbo nilo aaye diẹ sii tabi nilo awọn iyipada apẹrẹ lati jẹ ki itutu agbaiye dara.

Lati ṣe apẹrẹ eto kan pẹlu iṣẹ ṣiṣe igbona giga, ko to lati yan ẹrọ IC ti o dara ati ojutu pipade. Eto ṣiṣe itutu agbaiye IC da lori PCB ati agbara ti eto itutu lati gba awọn ẹrọ IC laaye lati yara yarayara. Ọna itutu palolo ti a mẹnuba loke le ṣe ilọsiwaju iṣẹ itusilẹ igbona ti eto naa pupọ.