Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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PCB Cooling Technology und IC Packaging Strategy
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PCB Cooling Technology und IC Packaging Strategy

2022-11-21
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Author:iPCB

Es istttttttttttttttttttttttttttttt schwierig für Halbleeser Herstellung Unternehmen zu Steuerung die Systeme dalss Verwirndung ihre Geräte. Allerdings, die System mes ICGeräte is kresisch zu die insgesamt Gerät Leistung. Für kundenspezifisch IC-Geräte, System Designer neinrmalerwirise Arbeit eng mit Hersteller zu Sicherstellen dalss die System trifft viele Kühlung Anfürderungen vauf hoch Leistung Verbrauch Geräte.

Dies früh gegenseitig Zusammenarbeit keinn Sicherstellen dalss die IC-Geräte trifft die elektrisch Nodermen und Leistung Nodermen, während Sicherstellung nodermal Betrieb in die des Kunden Kühlung System. Viele groß Halbleiter Unternehmen verkaufen Geräte mit Stundard Teile, und dodert is no Kauftakt zwischen Hersteller und Terminal Anwirndungen. In dies Falle, we kann nur Verwendung einige allgemein Leitlinien zu Hilfe erreichen a besser passiv Kühlung Lösung für ICund System.

Abbildung 1 PowerPad Design
Die zuerst Alspekt vauf PCB-Design dass kann Verbesserung diermisch Leistung is PCB-Design Layout. Wann immer möglich, die hoch Leistung Verbrauch Komponenten on die PCB sollte be getrennt von jede undere. Dies physisch Abstund zwischen hoch Leistung Verbrauch Komponenten maximiert die Fläche von die PCB um jede hoch Leistung Verbrauch Komponente, dadurch Beitrag zu besser Wärme Leitung. Pflege sollte be eingenommen zu Isolbei die Temperbeiur empfindlich Komponenten on die PCB von die hoch Leistung Verbrauch Komponenten. Wann immer möglich, hoch Leistung Verbrauch Komponenten sollte be installiereniert weg von PCB Ecken.

Die mehr zentral PCB Position kann Maximieren die Brett Fläche um die hoch Leistung Verbrauch Komponenten zu Hilfe Wärme Dissipbeiion. Abbildung 2 Shows zwei identisch Halbleiter Geräte: Komponenten A und B. Komponente A is lokalisiert at die Ecke von PCB-Design, und dodert is a Chip Kreuzung Temperatur 5% höher als dass von Komponente B, weil die Position von Komponente B is näher zu die Mitte. As die Fläche um die Komponente für Wärme Dissipation is kleiner, die Wärme Dissipation at die Ecke von Komponente A is begrenzt.


Abb. 2 Wirkung von Komponente Layout on diermisch Leistung. Die Chip Temperatur von PCB Ecke Montage is höher als dass von Zwischenprodukt Montage.
Die zweite Aspekt is die Struktur von die PCB, die hat die die meisten entscheidend Einfluss on die diermisch Leistung von PCB Design. Die allgemein Grundsatz is dass die mehr Kupfer in PCB, die höher die diermisch Leistung von System Komponenten.

Die ideal Wärme Dissipation Zustund von Halbleiter Geräte is dass die Chip is montiert on a groß Stück von flüssig gekühlt Kupfer. Für die meisten Anwendungen, dies Montage Methode is nicht praktisch, so we kann nur machen einige undere Änderungen zu PCB zu Verbesserung die Wärme Dissipation Leistung. Für die meisten Anwendungen heute, die insgesamt Volumen von die System geht weiter zu schrumpfen, die hat a negativ Auswirkungen on die diermisch Leistung. A größer PCB hat a größer Fläche dass kann be verwendet für Wärme Leitung, und auch hat größer Flexibilität, verlassen genug Raum zwischen hoch Leistung Verbrauch Komponenten.
Wann immer möglich, Maximieren die Zahl und Dicke von PCB Kupfer Erdung Ebenen. Die Gewicht von Boden Flugzeug Kupfer is allgemein groß, und it is an ausgezeichnet Wärme Pfad für die ganz PCB zu dissipieren Wärme.

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Für Verbesserung Wärme Dissipation Leistung, die oben und unten Ebenen von PCB sind "golden Stundorte". Verwendung breiter Drähte und Verkabelung weg von hoch Leistung Verbrauch Geräte kann Bereseinetellung a Heizung Pfad für Wärme Dissipation. Die Spezial Wärme Leitung Platte is an ausgezeichnet Methode für PCB Wärme Dissipation. Die Wärme Leitung Platte is allgemein lokalisiert on die oben or zurück von die PCB und is diermisch verbunden zu die Gerät durch direkt Kupfer Verbindung or diermisch Durchgangsloch.

Im Falle von Inline-Verpackungen (nur die Verpackung mit Leitungen auf beiden Seiten) kann diese Wärmeleitungsplatte auf der Oberseite der Leiterplatte angeordnet werden, und ihre Fürm ist wie ein "Hundeknochen" (die Mitte ist so klein wie das Paket, der Kupferbereich, der weit von der Verpackung verbunden ist, ist groß, und die Mitte ist klein und die beiden Enden sind groß). Bei vier Seitenverpackungen (es gibt Leitungen auf allen vier Seiten) muss sich die Wärmeübertragungsplatte auf der Rückseite der Leiterplatte befinden oder in die Leiterplatte gelangen.


Abbildung 3 Beispiel von "Hund Knochen" Methode für dual in-line Paket
Increasing die Größe von die Wärme Leitung Platte is an ausgezeichnet Weg zu Verbesserung die diermal Leistung von PowerPad Verpackung. Unterschiedlich Größen von Wärme Leitung Plattes haben zull Einfluss on diermal Leistung. Die Produkt Daten Blatt zur Verfügung gestellt in tabellarisch Fürm allgemein Listen diese Abmessungen. Allerdings, it is schwierig zu quantifizieren die Auswirkungen von Kupfer hinzugefügt zu kundenspezifisch PCBs. Mit einige online Rechner, Benutzer kann wählen a Gerät, und dien ändern die size von die Kupfer Pad zu Schätzung seine Auswirkungen on die diermisch Leistung von nicht JEDEC PCB. Diese Berechnung Werkzeuge Hervorheben die Einfluss von PCB Design on Wärme Dissipation Leistung. Für die vier Seite Paket, die Fläche von die oben Pad is nur kleiner als die bsind Pad sinda von die Gerät. In dies Fall, die zuerst Weg zu erreichen besser Kühlung is zu begraben or zurück Ebene. For dual in-line Paket, we kann Verwendung die "Hund Knochen" Pad style zu dissipieren Wärme.


Endlich, Systeme mit großr PCBs kann auch be verwendet for Kühlung. Wann die Schraube Wärme Dissipation is verbunden zu die Wärme Leitung Platte und die Boden Flugzeug, einige Schrauben verwendet zu install PCB kann auch werden wirksam Wärme Pfade zu die System Basis. ConSeitering die Wärme Leitung Wirkung und Kosten, die Zahl von Schrauben sollte be die maximal Wert zu Reichweite die Punkt von abnehmend Rückgabe. Nach Verbinden zu die Wärme Leitung Platte, die Metall PCB Bewehrung Platte hat mehr Kühlung Fläche. For einige Anwendungen wo die PCB Abdeckung hat a Gehäuse, die Typ kontrolliert Schweißen Reparatur Material hat höher diermisch Leistung als die luftgekühlt Gehäuse. Kühlung Lösungen, solche as Lüfter and Wärme Spülen, sind auch häufig Methoden von System Kühlung, aber diey normalerweise verlangen mehr Raum, or Bedarf zu modifizieren die design zu optimieren die Kühlung Wirkung.


In Bestellung zu design a System mit hoch diermisch Leistung, it is weit von genug zu wählen a gut IC-Geräte and geschlossen Lösung. Die diermisch Leistung Terminplanung von IC-Geräte depEnden on die Kapazität von PCB and die thermisch System dass erlaubt IC-Geräte to cool schnell. The passiv Kühlung Methode kann stark Verbesserung the Wärme Dissipation Leistung von the System.