정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
표면 패치 IC 패키지는 인쇄 회로 기판에 의해 열을 방출합니다.일반적으로 PCB는 고출력 반도체 부품의 주요 냉각 방법이다.좋은 PCB 열 설계는 시스템의 양호한 작동을 유지할 수 있고 열 사고의 위험을 묻을 수 있는 큰 영향을 미친다.PCB 레이아웃, 보드 구조 및 부품 배치를 자세히 처리하면 중고출력 응용프로그램의 열 성능을 향상시킬 수 있습니다.
반도체 제조 회사는 장비에 사용되는 시스템을 제어하기가 어렵습니다.그러나 IC가 설치된 시스템은 전체 장치 성능에 필수적입니다.사용자 정의 IC 장치의 경우 시스템 설계자는 일반적으로 시스템이 고출력 장치의 많은 열 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 제조업체와 긴밀히 협력합니다.이러한 초기 협력은 IC가 고객의 냉각 시스템에서 정상적으로 작동하면서 전기 및 성능 표준을 준수하도록 보장합니다.많은 대형 반도체 회사들이 장비를 표준 부품으로 판매하고 있으며 제조업체와 최종 애플리케이션 사이에는 관련이 없습니다.이 경우 IC 및 시스템의 보다 나은 패시브 냉각 솔루션을 구현하는 데 도움이 되는 몇 가지 일반 가이드만 사용할 수 있습니다.
일반적인 반도체 패키징 유형은 노출 용접 디스크 또는 PowerPADTM 패키징입니다.이 패키지에서 칩은 파이프 코어 용접판이라고 불리는 금속에 연결됩니다.이 칩 용접판은 칩이 처리되는 동안 칩을 지지하며 부품의 열을 방출하는 데 사용되는 좋은 열 경로이기도 하다.패키지된 노출 용접판이 PCB에 용접되면 열은 패키지에서 빠르게 사라지고 PCB로 들어갈 수 있습니다.이후 열은 각종 PCB층을 통해 주변 공기로 발산된다.노출된 용접판 패키지는 일반적으로 패키지 하단을 통해 PCB로 들어오는 약 80% 의 열을 전도합니다.나머지 20% 는 부품 컨덕터와 패키지의 모든 측면을 통해 소모됩니다.1% 미만의 열량만이 포장된 상단을 통해 발산된다.이러한 노출된 용접 케이스 패키지의 경우 양호한 PCB 열 설계는 일정한 부품 성능을 확보하는 데 매우 중요하다. PCB 설계에서 열 성능을 향상시킬 수 있는 한 가지 측면은 PCB 부품 레이아웃이다.가능한 한 PCB의 고출력 구성 요소는 서로 분리되어야 합니다.고출력 부품 간의 이러한 물리적 분리는 각 고출력 부품 주위의 PCB 영역을 허용하여 더 나은 열 전달을 돕습니다.온도에 민감한 구성 요소를 PCB의 고전력 구성 요소와 분리하는 데 주의해야 합니다.가능한 한 고출력 부품은 PCB 구석에서 멀리 떨어진 곳에 설치해야 한다.보다 중심적인 PCB 위치는 전력 소모 소자 주변의 판 면적을 최소화해 열 방출을 돕는다. 두 번째 측면은 PCB 설계의 열 성능에 결정적인 영향을 미치는 PCB의 구조다.일반적인 규칙은 PCB의 구리가 많을수록 시스템 구성 요소의 열 성능이 좋아진다는 것입니다.반도체 부품의 이상적인 열 방출 상황은 파이프 코어를 큰 액체 냉동 구리에 설치하는 것이다.대부분의 애플리케이션에서 이러한 배치 방법은 실용적이지 않으므로 열 성능을 향상시키기 위해 PCB를 변경할 수밖에 없습니다.현재 대부분의 애플리케이션에서 전체 시스템의 크기가 줄어들어 열 성능에 악영향을 미치고 있습니다.PCB가 클수록 열전도에 사용할 수 있는 면적이 넓어지고 고출력 어셈블리 사이에 충분한 공간을 확보할 수 있는 유연성이 커진다. 가능하면 PCB 구리 접지평면의 수와 두께를 최적화해야 한다.접지 평면 구리의 무게는 일반적으로 매우 무거우며 전체 PCB에서 열을 방출하는 좋은 열 경로입니다.각 레이어에 케이블을 배치하면 열 전도에 사용되는 구리의 전체 비율도 증가합니다.그러나 이러한 라우팅은 일반적으로 전기 및 열 격리에서 이루어지며 잠재적 히트싱크로서의 역할을 제한합니다.설비 접지 평면은 열전도를 돕기 위해 가능한 한 많은 전기 배선을 해야 한다.반도체 부품 아래쪽 PCB에 있는 열과공은 열이 PCB의 매몰층으로 들어가 판 뒷면으로 전달되는 데 도움을 준다. PCB의 최상층과 하층은 열성능을 높이는'황금지대'다.고출력 장치에서 멀리 떨어진 넓은 와이어를 사용하여 열을 방출하는 열 경로를 제공합니다.전용 냉각 슬라이스는 열을 방출하는 데 아주 좋은 방식이다.핫 용접 디스크는 일반적으로 PCB의 상단 또는 후면에 위치하며 직접 구리 또는 핫 오버홀 열을 통해 장치에 연결됩니다.인라인 패키지의 경우 (양쪽에만 지시선이 있는 패키지), 이 핫패드는 PCB의 상단에 위치할 수 있으며, 모양은"개뼈"(가운데는 패키지처럼 좁고, 패키지에서 멀리 떨어진 연결 구리 면적은 더 크다. 크고, 중간은 작고, 양쪽 끝은 크다).4면 패키지의 경우 (모든 4면에 지시선이 있음) 핫 플레이트는 PCB 후면 또는 PCB에 있어야 합니다. 핫 플레이트 크기를 늘리는 것은 PowerPAD 스타일의 패키지 핫 성능을 향상시키는 훌륭한 방법입니다.서로 다른 열전도판 크기는 열 성능에 현저한 영향을 미친다.일반적으로 테이블 형식으로 제공되는 제품 데이터 테이블에는 이러한 치수가 나열됩니다.그러나 사용자 정의 PCB의 구리 추가 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 열 성능에 미치는 영향을 강조합니다.4면 패키지의 경우 상단 용접판 면적이 부품의 노출 용접판 면적보다 정확히 작습니다. 이 경우 매몰층 또는 후면층이 더 나은 냉각을 실현하는 첫 번째 방법입니다.2열 직삽식 패키지의 경우 개뼈 패드 모드를 사용하여 열을 방출할 수 있습니다.PCB 설치에 사용되는 나사 중 일부는 핫 패드 및 접지 평면에 나사 열이 연결된 시스템 베이스에 대한 유효한 열 경로일 수도 있습니다.열전도율과 비용을 고려할 때 나사의 수량은 수익 체감점에 도달해야 한다.금속 PCB 강화 부품은 열전도판에 연결된 후 더 많은 냉각 면적을 가집니다.PCB가 케이스로 덮인 일부 응용의 경우 이형용접재 원각은 풍랭케이스보다 열성능이 높다.팬 및 히트싱크와 같은 냉각 솔루션도 일반적인 시스템 냉각 방법이지만 일반적으로 냉각을 최적화하기 위해 더 많은 공간이 필요하거나 설계를 수정해야 합니다.고열 성능을 갖춘 시스템을 설계하려면 좋은 IC 부품과 폐쇄된 솔루션을 선택하는 것만으로는 충분하지 않습니다.IC의 열 성능 스케줄링은 PCB 보드 및 냉각 시스템의 IC 부품을 빠르게 냉각하는 능력에 따라 달라집니다.이러한 수동 냉각 방식을 사용하면 시스템의 발열 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.
