PCB冷卻技術(shù)及IC封裝的散熱

集成電路封裝依靠印刷電路板散熱。一般來(lái)說(shuō)，印刷電路板是大功率半導(dǎo)體器件方法的主要散熱設(shè)備。一個(gè)好的印刷電路板散熱設(shè)計(jì)有很大的影響，可以使系統(tǒng)運(yùn)行良好，埋下熱事故隱患。小心處理印刷電路板布局、電路板結(jié)構(gòu)和器件安裝將有助于提高中高功耗應(yīng)用的散熱性能。
半導(dǎo)體制造公司很難使用他們的設(shè)備來(lái)控制系統(tǒng)。然而，安裝集成電路的系統(tǒng)對(duì)整體器件性能非常重要。對(duì)于定制集成電路器件，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者通常與制造商密切合作，以確保系統(tǒng)滿足大功率器件的許多散熱要求。這種早期合作可以確保集成電路符合電氣和性能標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)確?？蛻衾鋮s系統(tǒng)的正常運(yùn)行。許多大型半導(dǎo)體公司將器件作為標(biāo)準(zhǔn)零件出售，制造商和終端應(yīng)用之間沒(méi)有聯(lián)系。在這種情況下，我們只能使用一些通用準(zhǔn)則來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)更好的集成電路和系統(tǒng)被動(dòng)冷卻解決方案。
常見(jiàn)的半導(dǎo)體封裝是裸焊盤(pán)或PowerPADTM封裝。在這些封裝中，芯片安裝在稱為芯片焊盤(pán)的金屬片上。這種芯片焊盤(pán)在芯片加工過(guò)程中起到支撐作用，同時(shí)也是器件散熱的良好散熱通道。當(dāng)封裝的裸露焊盤(pán)焊接到印刷電路板上時(shí)，熱量可以迅速?gòu)姆庋b中散發(fā)出去，然后進(jìn)入進(jìn)入印刷電路板。之后，熱量通過(guò)每個(gè)印刷電路板層進(jìn)入散發(fā)到周圍的空氣中。通常，裸焊盤(pán)封裝可以傳導(dǎo)大約80%的熱量，熱量通過(guò)封裝底部進(jìn)入到達(dá)印刷電路板。其余20%的熱量通過(guò)器件引腳和封裝的所有側(cè)面散發(fā)出去。不到1%的熱量通過(guò)封裝頂部散發(fā)。就這些裸焊封裝而言，良好的印刷電路板散熱設(shè)計(jì)對(duì)于確保特定器件性能非常重要。