印刷电路板冷却技术与IC封装策略

vipjph

摘要

表面贴装 IC 封装依靠印刷电路板 (PCB) 来散热。一般而言，PCB 是高功耗半导体器件的主要冷却方法。一款好的 PCB散热设计影响巨大，它可以让系统良好运行，也可以埋下发生热事故的隐患。谨慎处理 PCB布局、板结构和器件贴装有助于提高中高功耗应用的散热性能。

引言

半导体制造公司很难控制使用其器件的系统。但是，安装 IC 的系统对于整体器件性能而言至关重要。对于定制 IC器件来说，系统设计人员通常会与制造厂商一起密切合作，以确保系统满足高功耗器件的众多散热要求。这种早期的相互协作可以保证 IC达到电气标准和性能标准，同时保证在客户的散热系统内正常运行。许多大型半导体公司以标准件来出售器件，制造厂商与终端应用之间并没有接触。这种情况下，我们只能使用一些通用指导原则，来帮助实现一款较好的IC 和系统无源散热解决方案。普通半导体封装类型为裸焊盘或者 PowerPADTM式封装。在这些封装中，芯片被贴装在一个被称作芯片焊盘的金属片上。这种芯片焊盘在芯片加工过程中对芯片起支撑作用，同时也是器件散热的良好热通路。当封装的裸焊盘被焊接到PCB 后，热量能够迅速地从封装中散发出来，然后进入到 PCB 中。之后，通过各 PCB 层将热散发出去，进入到周围的空气中。裸焊盘式封装一般可以传导约 80%的热量，这些热通过封装底部进入到 PCB。剩余 20% 的热通过器件导线和封装各个面散发出去。只有不到 1%的热量通过封装顶部散发。就这些裸焊盘式封装而言，良好的 PCB 散热设计对于确保一定的器件性能至关重要。

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