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利用PCB散熱的要領(lǐng)與IC封裝策略
半導(dǎo)體制造公司很難控制使用其器件的系統(tǒng)。但是，安裝IC的系統(tǒng)對(duì)于整體器件性能而言至關(guān)重要。對(duì)于定制 IC 器件來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員通常會(huì)與制造廠商一起密切合作，以確保系統(tǒng)滿足高功耗器件的眾多散熱要求。這種早期的相互協(xié)作可以保證 IC 達(dá)到電氣標(biāo)準(zhǔn)和性能標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)保證在客戶的散熱系統(tǒng)內(nèi)正常運(yùn)行。許多大型半導(dǎo)體公司以標(biāo)準(zhǔn)件來(lái)出售器件，制造廠商與終端應(yīng)用之間并沒(méi)有接觸。這種情況下，我們只能使用一些通用指導(dǎo)原則，來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)一款較好的 IC 和系統(tǒng)無(wú)源散熱解決方案。
普通半導(dǎo)體封裝類型為裸焊盤或者 PowerPADTM 式封裝。在這些封裝中，芯片被貼裝在一個(gè)被稱作芯片焊盤的金屬片上。這種芯片焊盤在芯片加工過(guò)程中對(duì)芯片起支撐作用，同時(shí)也是器件散熱的良好熱通路。當(dāng)封裝的裸焊盤被焊接到 PCB 后，熱量能夠迅速地從封裝中散發(fā)出來(lái)，然后進(jìn)入到 PCB 中。之后，通過(guò)各 PCB 層將熱散發(fā)出去，進(jìn)入到周圍的空氣中。裸焊盤式封裝一般可以傳導(dǎo)約 80% 的熱量，這些熱通過(guò)封裝底部進(jìn)入到 PCB。剩余 20% 的熱通過(guò)器件導(dǎo)線和封裝各個(gè)面散發(fā)出去。只有不到 1% 的熱量通過(guò)封裝頂部散發(fā)。就這些裸焊盤式封裝而言，良好的 PCB 散熱設(shè)計(jì)對(duì)于確保一定的器件性能至關(guān)重要。