정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
반도체 제조 회사들은 장비를 사용하는 시스템을 제어하기 어렵다.그러나 집적회로 부품의 시스템은 전체 부품의 성능에 매우 중요하다.사용자 정의 IC 부품의 경우 시스템 설계자는 일반적으로 시스템이 많은 냉각 요구 사항을 충족하도록 제조업체와 긴밀히 협력합니다.
이러한 초기 상호 협력은 IC 부품이 전기 및 성능 표준을 준수하도록 보장하는 동시에 고객 냉각 시스템의 정상적인 작동을 보장합니다.많은 대형 반도체 회사들이 표준 부품이 있는 부품을 판매하는데, 제조업체와 단말기 응용 프로그램 사이에는 연관이 없다.이 경우 IC 및 시스템을 위한 보다 나은 패시브 냉각 솔루션을 구현하는 데 도움이 되는 일반적인 지침을 사용할 수밖에 없습니다.그림 1 PowerPad 설계로 열 성능을 향상시킬 수 있는 PCB 설계의 첫 번째 측면은 PCB 설계 레이아웃입니다.가능한 경우 PCB의 고전력 구성 요소는 서로 분리되어야 합니다.고공률 구성 요소 간의 이러한 물리적 간격은 PCB가 각 고공률 구성 요소 주위의 면적을 최대화하여 더 나은 열 전도에 도움이 됩니다.PCB의 온도 민감 부품을 고전력 부품과 분리하는 데 주의해야 합니다.가능한 경우 고공률 구성 요소는 PCB 구석에서 멀리 떨어진 곳에 설치해야 합니다.
더 중심적인 PCB 위치는 고전력 구성 요소 주위의 회로 기판 면적을 최대한 넓혀 열을 방출하는 데 도움을 줄 수 있다.그림 2는 어셈블리 A와 B라는 두 개의 동일한 반도체 부품을 보여줍니다. 어셈블리 A는 어셈블리 B의 위치가 중간에 더 가깝기 때문에 PCB 설계의 구석에 위치하며, 칩 결온은 어셈블리 B보다 5% 높습니다.발열 컴포넌트 주위의 면적이 작기 때문에 컴포넌트 A 코너의 발열이 제한됩니다.
그림 2 어셈블리 레이아웃이 열 성능에 미치는 영향PCB 각도 구성 요소의 칩 온도는 중간 구성 요소보다 높습니다.두 번째 측면은 PCB의 구조로 PCB 설계의 열 성능에 가장 결정적인 영향을 미친다.일반적으로 PCB의 구리가 많을수록 시스템 구성 요소의 열 성능이 높아집니다.
반도체 부품의 이상적인 열 방출 조건은 칩이 큰 액체 냉동 구리에 장착되는 것이다.대부분의 애플리케이션에서 이러한 설치 방법은 실용적이지 않으므로 발열 성능을 향상시키기 위해 PCB를 변경할 수밖에 없습니다.오늘날 대부분의 애플리케이션에서 시스템의 총 볼륨이 계속 줄어들어 열 성능에 부정적인 영향을 미치고 있습니다.더 큰 PCB는 열전도에 사용할 수 있는 더 큰 면적을 가지고 있으며, 더 큰 유연성을 가지고 있어 고전력 구성 요소 사이에 충분한 공간을 확보할 수 있다.가능하면 PCB 구리 접지층의 수와 두께를 최대한 늘린다.접지 평면 구리의 무게는 일반적으로 크며 전체 PCB에서 열을 방출하는 좋은 열 방출 경로입니다.
방열 성능을 높이기 위해 PCB의 최상위와 하층은'황금 위치'다.넓은 와이어와 고전력 장치에서 멀리 떨어진 와이어를 사용하면 열을 방출할 수 있는 가열 경로를 제공할 수 있습니다.특수한 열전도판은 PCB의 열을 방출하는 아주 좋은 방법이다.열전도판은 일반적으로 PCB의 상단 또는 후면에 위치하며 직접 구리 연결 또는 열 구멍을 통해 부품에 열로 연결됩니다.
직삽식 패키지의 경우 (양쪽에만 지시선이 있는 패키지), 이 열전도판은 PCB의 상단에 위치할 수 있으며, 그 모양은"개뼈"(중간은 패키지처럼 작고, 패키지와 연결된 구리에서 멀리 떨어진 면적은 크며, 중간은 작고, 양쪽은 크다) 와 같다.4면이 패키지된 경우 (사면에 지시선이 있음) 전열판은 PCB의 뒷면에 위치하거나 PCB로 들어가야 합니다.
그림 3 2열 직렬 패키징의"개뼈"방법 예제 열전도판의 크기를 늘리는 것은 PowerPad 패키징의 열 성능을 향상시키는 좋은 방법입니다.서로 다른 크기의 열전도판은 열 성능에 큰 영향을 미친다.일반적으로 이러한 치수는 테이블로 제공되는 제품 데이터 테이블에 나열됩니다.그러나 사용자 정의 PCB에 추가된 구리의 영향을 계량화하기는 어렵습니다.일부 온라인 계산기를 사용하면 장치를 선택하고 구리 용접 디스크의 크기를 변경하여 비 JEDEC PCB 열 성능에 미치는 영향을 추정할 수 있습니다.이러한 컴퓨팅 도구는 PCB 설계가 발열 성능에 미치는 영향을 강조합니다.사면 패키지의 경우, 상단 용접판의 면적은 부품의 원본 용접판 면적보다 딱 작다.이런 상황에서 더 좋은 냉각을 실현하는 첫 번째 방법은 매층이나 배층이다.2열 직삽식 패키지의 경우, 우리는"개뼈"패드식을 사용하여 열을 방출할 수 있다.
마지막으로 PCB가 큰 시스템도 냉각에 사용할 수 있습니다.나사가 열을 방출하여 열전도판과 접지평면에 연결되면 PCB를 설치하는 데 사용되는 일부 나사도 시스템 베이스에 유효한 열 경로가 될 수 있습니다.열전도 효과와 비용을 고려할 때 나사의 수량은 수익 체감점의 최대치에 도달해야 한다.열전도판에 연결하면 금속 PCB 강화판이 더 큰 냉각 면적을 갖게 된다.PCB 덮개 케이스의 일부 응용 프로그램의 경우, 유형 제어 용접 복구 재료는 공기 냉각 케이스보다 더 높은 열 성능을 가지고 있습니다.팬 및 히트싱크와 같은 냉각 솔루션도 시스템 냉각의 일반적인 방법이지만 일반적으로 더 많은 공간이 필요하거나 냉각 효과를 최적화하기 위해 설계를 수정해야 합니다.
고열 성능을 갖춘 시스템을 설계하기 위해서는 좋은 IC 부품과 폐쇄된 솔루션을 선택하는 것만으로는 충분하지 않습니다.IC 부품의 열 성능 스케줄링은 PCB의 용량과 IC 부품의 빠른 냉각을 허용하는 열 시스템에 따라 달라집니다.수동 냉각 방식은 시스템의 발열 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.
