Технология PCB - проектирование теплоотвода PCB

IC packaging relies on теплоотдача PCB. Вообще говоря, PCB is the main cooling method for high power consumption semiconductor devices. Хорошо. теплоотдача PCB design has a huge impact. Это позволяет системе работать хорошо, and it can also bury the hidden dangers of thermal accidents. Осторожно обрабатывать PCB - схему, board structure, А размещение деталей помогает повысить тепловые свойства приложений на средней и большой мощности.

How to design теплоотдача PCB

типичные типы полупроводниковых пломб состоят из наружных паяльных плит или пакетов 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.

первым аспектом конструкции PCB, который может повысить тепловую производительность, является компоновка оборудования PCB. по мере возможности, большие энергоблоки на PCB должны быть отделены друг от друга. Такое физическое разделение между мощными сборками приводит к максимальному увеличению площади PCB вокруг каждого крупногабаритного узла, что способствует повышению теплопроводности. следует позаботиться о том, чтобы теплочувствительные элементы на PCB были отделены от мощных элементов. как только это возможно, установки больших энергоблоков должны быть удалены от угла PCB. более центральное положение PCB может максимизировать площадь платы вокруг энергоблоков и тем самым способствовать охлаждению. На рисунке показаны два одинаковых полупроводниковых прибора: компоненты A и компонент B. компонент A находится в углу PCB, где переход на чип на 5% выше, чем модуль B, поскольку компонент B находится ближе к середине. Ввиду небольшого размера платы, используемой для отвода тепла вокруг агрегата, теплоотдача в углу сборки а ограничена.

Вторым аспектом является структура PCB, которая оказывает наиболее сильное влияние на тепловые характеристики, разработанные PCB. общий принцип: чем больше медь в PCB, тем выше тепловые свойства компонентов системы. идеальный способ охлаждения полупроводниковых приборов заключается в установке чипов на большую часть жидкой холодной меди. для большинства приложений этот метод установки является непрактичным, поэтому мы можем внести некоторые другие изменения в PCB, чтобы повысить производительность теплоносителя. для большинства сегодняшних приложений общий объем системы продолжает сокращаться, что негативно сказывается на теплоотдаче. Чем больше PCB, тем больше его площадь может быть использована для теплопередачи, и он также обладает большей гибкостью, позволяющей достаточно места между компонентами высокой мощности.

по возможности, maximize the number and thickness of PCB copper ground planes. вес пластовой меди обычно относительно большой, and it is an excellent thermal path for the entire PCB to dissipate heat. компоновка и проводка для каждого слоя, the total proportion of copper used for heat conduction will also increase. Однако, this wiring is usually electrically and thermally isolated, Это ограничивает его роль как потенциального теплоносителя. The wiring of the device ground plane should be as electrical as possible with many ground planes, Это поможет максимально повысить теплопроводность. The heat dissipation vias on the PCB under the semiconductor device help heat to enter the buried layers of the PCB and conduct to the back of the circuit board.

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, для охлаждения могут использоваться системы с более крупными PCB. Если винты соединяются с теплопроводными плитами и поверхностью земли для теплоотвода, то некоторые винты, используемые для установки PCB, также могут служить эффективным каналом тепла для основания системы. учитывая эффект теплопередачи и затраты, количество винтов должно быть максимальным для достижения точки снижения прибыли. После соединения металлических пластин PCB с теплопроводниками площадь охлаждения была больше. для некоторых приложений, покрытых корпусом PCB, качество сварных материалов, контролируемых сварными соединениями, имеет более высокую тепловую характеристику, чем оболочка с воздушным охлаждением. Решения, касающиеся охлаждения (например, вентиляторы и радиаторы), также являются обычными методами охлаждения систем, но обычно они требуют дополнительных помещений или пересмотра конструкции для оптимизации эффекта охлаждения.

In order to design a system with higher thermal performance for теплоотдача PCB, it is far from enough to choose A хорошо. IC device and closed solution. The heat dissipation performance of the IC depends on the PCB and the ability of the heat dissipation system to cool the IC devices quickly. использовать вышеуказанный пассивный метод охлаждения, the heat dissipation performance of the system can be greatly improved.