Технология PCB - печатных плат охлаждение и теплоотдача в корпусе IC

Пакет ИС полагается на эту печатную плату для рассеивания тепла. Вообще говоря, печатная плата является основным способом охлаждения для полупроводниковых устройств с высоким энергопотреблением. хороший дизайн теплоотвода печатных плат может иметь огромное влияние. Он может заставить систему работать хорошо, может похоронить скрытую опасность тепловой аварии. Тщательная обработка макета печатной платы, структурной платы и размещения устройств может помочь улучшить тепловые характеристики приложений средней и высокой мощности.

компании - Производители полупроводников трудно контролировать системы, использующие их оборудование. Однако установка систем IC имеет решающее значение для общей производительности оборудования.Что касается оборудования IC,то системные конструкторы обычно тесно сотрудничают с изготовителями для обеспечения того, чтобы система отвечала многим требованиям к теплоотдаче, предъявляемым к оборудованию большой мощности.Такое заблаговременное сотрудничество позволит обеспечить соответствие IC электрическим стандартам и стандартам производительности, а также нормальное функционирование системы охлаждения клиентов. многие крупные полупроводниковые компании продают оборудование в качестве стандартной продукции, и между изготовителями и конечными приложениями нет никакой связи. в этом случае мы можем использовать лишь общие руководящие принципы, чтобы помочь добиться более эффективного IC и системы пассивного охлаждения.

типичные типы полупроводниковых пломб - это наружные сварные диски или пакеты PowerPADTM. В этих упаковках чипы установлены на металлической пластине под названием "матрац Чипа". этот чип подушки в процессе обработки чипа,чтобы поддержать чип, также является хорошим теплопроводным каналом оборудования для охлаждения. при сварке открытой сварной плиты в корпусе PCB теплота быстро удаляется из упаковки и попадает в PCB. После этого тепло распространилось через каждый слой PCB в окружающем воздухе. открытый спай обычно пропускает около 80% тепла, которое поступает в PCB через нижнюю часть упаковки. Остальные 20% тепла распределяются по проводам устройства и по всем сторонам упаковки. менее 1% тепла распространяется через верхнюю часть упаковки.для обеспечения эффективности некоторых видов оборудования важное значение имеет хорошая конструкция теплоотвода PCB для герметизации этих обхваченных сварных панелей.

Первый аспект конструкции печатной платы, который может улучшить тепловые характеристики, - это расположение компонентов печатной платы.по возможности, мощные компоненты на печатной плате должны быть отделены друг от друга. физическое разделение между такими мощными узлами максимально увеличивает площадь печатной платы вокруг каждого блока питания, что поможет улучшить теплопередачу. Следует позаботиться об изоляции термочувствительных компонентов на печатной плате от мощных компонентов. по возможности, место установки мощных компонентов должно быть удалено от углов печатной платы.более центральное расположение печатных плат может максимально увеличить площадь печатной платы вокруг блока питания, тем самым способствуя отводу тепла.На диаграмме 2 показаны два полупроводниковых устройства: компоненты A и B. Компонент A расположен в углу печатной платы и имеет температуру спая микросхемы на 5 % выше,чем у компонента B, поскольку компонент B находится ближе к центру. Поскольку площадь платы вокруг компонента для отвода тепла меньше, отвод тепла в углу компонента A ограничен.

Второй аспект - структура печатные платы, которая оказывает наибольшее влияние на тепловые характеристики конструкции pcb плата двигателя. Общее правило таково: чем больше меди в печатной плате, тем выше теплоотдача системного компонента.Идеальная ситуация теплоотдачи для полупроводниковых устройств является то, что чип установлен на большой кусок меди с жидкостным охлаждением.Для большинства приложений сегодня, этот метод монтажа является непрактичным, поэтому мы можем только сделать некоторые другие изменения в печатной плате,чтобы увеличить теплоотдачу.В большинстве современных приложений общая мощность системы продолжает снижаться, что негативно сказывается на теплоотводе.Чем больше печатная плата,тем большая площадь может быть использована для теплопроводности, а также она обладает большей гибкостью, достаточным пространством между мощными узлами.

Максимально используйте количество и толщину медных заземляющих плоскостей печатной платы, когда это возможно.Вес многослойной меди обычно относительно велик, для всей печатной платы это хороший путь к охлаждению.Расположение проводов в каждом слое также увеличит общую долю меди,используемой для теплопроводности. Однако эта проводка обычно имеет электрическую и тепловую изоляцию,что ограничивает ее роль как потенциального теплоносителя.Разводка плоскости заземления устройства должна быть как можно более электрической с большим количеством плоскостей заземления,это поможет максимизировать теплопроводность.Теплоотводящие каналы на печатной плате под полупроводниковым устройством помогают теплу проникать в глубинные слои печатной платы и рассеиваться на ее задней стороне.

для повышения теплоотдачи верхние и нижние слои PCB являются "золотыми местами". используйте более широкий провод и удалите его от оборудования большой мощности, чтобы обеспечить теплоотвод. специальный радиатор - это хороший способ охлаждения PCB. тепловые пластины обычно расположены на верхней или задней стороне PCB, соединяются с устройством горячей связью через прямое медное соединение или через горячее отверстие. В случае встроенной герметизации (только с боковыми обвязками), такая теплопроводная панель может находиться на верхней части PCB в форме "собачьей кости" (как в середине, так и в корпусе, а также в относительно небольшом удалении от запечатанной зоны.большая, средняя и концевая). если в четырехстороннем корпусе установлены провода, то теплопроводная плита должна располагаться на обратной стороне PCB или входить в PCB.

увеличение размеров тепловыделяющих пластин является хорошим способом повышения тепловых свойств упаковки PowerPAD. разные размеры тепловых плит сильно влияют на тепловые характеристики. В таблицах данных о продуктах, представленных в табличной форме, обычно приводится информация об этих размерах. Однако трудно количественно оценить воздействие добавления меди в PCB. Используя некоторые электронные калькуляторы, пользователь может выбрать устройство, а затем изменить размер медной подушки, чтобы оценить его влияние на производительность теплоносителя PCB, не являющегося JEDEC. Эти вычислительные инструменты подчеркивают Влияние конструкции PCB на тепловые свойства. для четырехстороннего уплотнения верхнюю часть паяльной плиты как раз меньше, чем площадь открытой сварной плиты оборудования. в этом случае захоронение слоя или слоя спины является первым способом достижения лучшего охлаждения. для двухрядных прямолинейных пломб, мы можем использовать "кость собаки" подушки для охлаждения.

Наконец, большая система печатных плат также может быть использована для охлаждения. Если винт соединяется с теплопроводником и плоскостью заземления для рассеивания тепла, некоторые винты, используемые для установки печатной платы, также могут стать эффективным каналом теплопроводности для основания системы. учитывая эффект теплопередачи и стоимость, количество винтов должно быть максимальным значением, которое достигает точки убывающей отдачи. после подключения к теплопроводящей пластине, металлическая пластина усиления печатной платы имеет большую площадь охлаждения.Некоторые приложения для печатной платы, тип контролируемой сварки ремонт материал имеет более высокие тепловые характеристики,чем воздушное охлаждение оболочки. охлаждающей жидкости, таких как вентиляторы и радиаторы, системы охлаждения, но они, как правило, требуют больше места или необходимо изменить дизайн,чтобы оптимизировать эффект охлаждения.