如何在SPM®5封裝上安裝散熱器

tyaolxh發表於2018-05-03

  運動®SPM產品5多種額定功率從10 W至100 W,並有針對性的應用,如小功率電機驅動器包括小功率風機電機,洗碗機和迴圈泵。這些產品包括自舉二極體、欠壓鎖定(UVLO)的高壓保護功能和熱感應功能。運動®5 SPM產品具有較低的待機電流,這是理想的小功率電機驅動應用。已經有大量的使用者採用SPM®運動5到他們的產品,因為這些好的特點,但有些客戶要附加散熱片提高了驅動功率。低功率應用中通常不使用散熱片散熱即使電機底盤有時用作散熱器。例如,一個100瓦的模組可以擴充套件到150 W使用的散熱器。(DUT:fsb50550a,操作條件:V = 300 V的VCC = 15 V,FSW = 5千赫,正弦脈寬調製,TAmb。= 54℃,theatsink = 100℃,散熱器的尺寸(dxwxh):40 x 24 x 15毫米。結果將與散熱器和熱膠粘劑的選擇有所不同。)

  無散熱器電機執行試驗影象


  圖1:電機執行測試無散熱器(fsb50550a,TC = 103℃引腳= 100 W)

  熱沉電機執行試驗影象


  圖1-B:與散熱器電機執行測試(fsb50550a,TC = 90.5℃引腳= 150 W)

  然而,如果使用者試圖從相同的功率模組驅動更高功率、安裝散熱器可以比較容易的解決方案。由於SPM 5軟體包沒有安裝孔,散熱器,將散熱器的SPM 5包是不容易的。我們將討論如何將散熱器在SPM 5軟體介紹。

  A.熱粘合材料

  為了擴大SPM®5模組的功率範圍內,小尺寸的散熱器是足夠的因為他們的主要應用於低功耗的系統。方法是用高導熱膠材料的附加散熱片的封裝,因此,比其他方法更容易。典型的導熱膠粘劑樂泰384與導熱係數0.717 W / m•[ k ]。需要注意的是,熱熔膠本身並不提供傳熱散熱的重要。熱膠使傳熱模組與散熱器之間的易用性。

  熱粘合材料的影象


  圖2:熱粘合材料。

  用螺絲直接組裝PCB(1)

  方法B使用螺釘將SPM®5封裝連線到散熱器。這種方法對外部振動是穩定的,這在電機應用中可能是常見的。在組裝散熱器時,使用者必須小心不要彎曲PCB。如果螺栓擰緊太強,它可能會導致冷焊接或焊接裂紋周圍安裝孔周圍的元件。

  用螺釘直接組裝PCB影象


  圖3:用螺絲直接組裝PCB(1)。

  用螺絲直接組裝PCB(2)

  方法C是方法B的改進版本。關鍵是散熱器的形狀,以防止PCB彎曲。這種方法可以減少由於PCB彎曲引起的冷焊料的可能性,但需要更多的PCB空間。散熱器和SPM®5封裝之間的間隙應該由導熱墊或熱潤滑脂填充。

  用螺釘直接組裝PCB影象


  圖4:用螺絲直接組裝PCB(2)。

  D.散熱器夾

  方法D利用包的唯一形狀。如圖4中的綠色虛線所示,SPM®5封裝在封裝的底部中心具有溝槽。可以設計一個夾子,使得包裝可以通過這個夾子組裝到散熱器。

  散熱器夾圖的影象


  圖5:散熱器夾圖。

  在應用這種方法時,重要的是剪輯的形狀和材料。為了保持包裝緊密和穩定,夾子必須在一定程度上具有張力。夾子的寬度和厚度不應超過SPM5封裝中溝槽的尺寸。圖6D是一個剪輯的例子。與其它方法相比,D方法具有批量生產的優點。此外,方法D可以提高生產率(吞吐量),因為使用者可以在PCB組裝過程之前將SPM組裝到散熱器。

  散熱片影象


  圖6:散熱器夾。

  總結

  一些散熱器附著方法在這裡已經被一些使用者採用。然而,為了在實際應用中應用這些方法,我們必須考慮到在每個應用中基於不同操作條件的許多事情。例如,客戶可能不將方法A應用於具有嚴重振動的應用中,因為散熱器可以從封裝中分離。客戶應通過振動測試來驗證可靠性,以應用方法A或B。此外,在使用方法A時,可以考慮導熱性粘合劑分配器以提高生產率。本文中所描述的方法意在演示一些基本概念和客戶。在實際生產中應用這些方法之前,必須驗證其有效性和可靠性。

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