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标题: 一文了解IC封装的热设计技术 [打印本页]
作者: kiygb    时间: 2021-10-14 13:30
标题: 一文了解IC封装的热设计技术
本帖最后由 kiygb 于 2021-10-14 13:36 编辑 3 x- n( w, i) s' U+ F: B

2 k: a1 P* s) M9 e0 @ 本技术简介讨论了IC封装的热设计技术，例如QFN，DFN和MLP，它们包含一个裸露的散热垫。
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大多数设计人员现在都非常熟悉集成 - 除了元件的电源，接地和信号连接外，还包含“裸露焊盘”或“散热焊盘”的电路封装。这些导热垫与各种封装缩写相关联 - QFN（四方扁平无引脚），DFN（双扁平无引线），MLF（微引线框架），MLP（微引线框封装）和LLP（无引线引线框封装） ，仅举几例。$ `) V3 X+ m( G; K/ v( G/ w
: i  M: Q/ e- D# ^$ |& {% P* w% {6 o

3 b  T$ \+ Q8 M/ ]4 j以下是一个例子：ADI公司的LFCSP（引脚架构芯片级封装）音频功率放大器（部件号SSM2211）：
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) }3 X. _9 \/ c* L+ W1 n% S热垫组件的一个主要优点是，不足为奇的是，提高了热性能。
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包装内部是半导体芯片，该芯片包含在工作期间产生热量的电路。在模具下面（并连接到它）是导热垫;热量可以很容易地从芯片流到导热垫，因此芯片可以在不超过最大结温的情况下耗散更多功率 - 当然，假设PCB设计人员确保热量可以很容易地从导热垫流到周围环境环境。
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8 q6 |8 J9 `" n5 c" ~4 TQFN封装的正确热设计通常基于在PCB焊接到导热垫的部分中使用过孔。如果您有足够的可用电路板空间，则更简单的方法是使用大型铜区域，其中包括与导热垫的连接。不幸的是，这只适用于双行包：
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当你的组件有所有四个端子（通常情况下），您唯一的选择是过孔。 （顺便说一句，端子最好称为“焊盘”，因为封装底部的扁平裸露金属不能精确地描述为引脚或引线。）过孔将热量从导热垫传导到其他PCB层，从那里到周围的环境。但是出现了一些问题：
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有多少个过孔？: S. S  G7 N# }

8 {3 u: ?  R4 f! c+ F0 b通孔间距应该是多少？# t; g! u8 V8 A8 o4 j2 {

' m+ m5 n) O4 t3 N/ P我如何确保过孔不会干扰焊接过程吗？
. T  k* z, `; k$ m2 a& |% C1 Y8 G+ a0 ^9 v- d. e* M
过孔的数量当然取决于导热垫的尺寸以及您对热传递的关注程度。如果您预计没有高温应力且没有显着的功耗，您可以完全忘记过孔并假设典型的封装到环境热路径就足够了。但在大多数情况下，过孔是有帮助的;如果您的操作功率高于最初预期，它们就是保险，它们可以通过保持零件的内部温度更稳定来帮助提高性能。
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专家们的共识似乎如下：过孔应该是间距为中心距约1.2 mm，通孔直径为0.25至0.33 mm。" ]) Z; l- V& w' |0 u4 V  a6 C0 z
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如果想要最大限度地提高散热性能，过孔的数量就会成为几何问题 - 也就是说，在保持建议的尺寸和间距的同时，您可以选择多少过孔。# @! y( {# d8 h
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否QFN布局的讨论将是完整的，不会出现焊料芯吸问题。毛细管作用将熔化的焊料吸入通孔，可能会使元件焊料不足或在PCB的另一侧产生焊料凸点。
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  i  p  o( B+ Z4 H您可以通过使用最小的推荐通孔尺寸来缓解问题，但是真正的解决方案是改变通孔本身，以阻止焊料流动。这里的选项，以提高性能（以及因此成本）的顺序，是帐篷，封盖/堵塞和填充。与PCB工厂的对话可以帮助您确定哪种方法最适合您的应用。: M; S0 a+ y+ M$ d
作者: guanshen    时间: 2021-10-14 13:51
热垫组件的一个主要优点是，提高了热性能
作者: xiananUZI    时间: 2021-10-14 13:51
QFN封装的正确热设计通常基于在PCB焊接到导热垫的部分中使用过孔



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