يۇقىرى ئۈنۈملۈك MOSFET ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئورالمىسىنىڭ تەپسىلىي چۈشەندۈرۈلۈشى

توك ئىشلىتىشتە ئىشلىتىلىدىغان MOSFET لارنىڭ كۆپىنچىسى يۈزە ئورنىتىش ئۈسكۈنىلىرى (SMD) بولۇپ، بۇنىڭ ئىچىدە SO8FL، u8FL ۋە LFPAK قاتارلىق ئۈسكۈنىلەر بار. بۇ SMD لارنىڭ ئادەتتە تاللىنىشىنىڭ سەۋەبى، ئۇلارنىڭ توك سىغىمى ياخشى ۋە چوڭلۇقى كىچىك بولۇپ، تېخىمۇ ئىخچام ھەل قىلىش چارىلىرىنى قولغا كەلتۈرۈشكە ياردەم بېرىدۇ. بۇ ئۈسكۈنىلەرنىڭ توك سىغىمى ياخشى بولسىمۇ، بەزىدە ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈنۈمى ئەڭ ياخشى بولمايدۇ.

ئۈسكۈنىنىڭ قوغۇشۇن رامكىسى (ئاچچىق سۇ چىقىرىش ياستۇقچىلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ) مىس قاپلانغان رايونغا بىۋاسىتە لېھىملەنگەنلىكى ئۈچۈن، ئىسسىقلىق ئاساسلىقى PCB ئارقىلىق يەتكۈزۈلىدۇ. ئۈسكۈنىنىڭ قالغان قىسمى سۇلياۋ ئورالمىغا قاچىلانغان بولۇپ، پەقەت ھاۋا ئۆتكۈزۈش ئارقىلىق ئىسسىقلىقنى تارقىتالايدۇ. شۇڭا، ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈش ئۈنۈمى ئاساسلىقى توك يولى تاختىسىنىڭ ئالاھىدىلىكىگە باغلىق: مىس قاپلاش رايونىنىڭ چوڭلۇقى، قەۋەت سانى، قېلىنلىقى ۋە ئورۇنلاشتۇرۇلۇشى. بۇ ئەھۋال توك يولى تاختىسىنىڭ ئىسسىقلىق قاچىسىغا ئورنىتىلغان-ئورنىتىلمىغانلىقىدىن قەتئىينەزەر يۈز بېرىشى مۇمكىن. PCB لارنىڭ ئادەتتە يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە ئىسسىقلىق ماسسىسى بولمىغاچقا، ئادەتتىكى ئۈسكۈنىلەرنىڭ ئەڭ چوڭ قۇۋۋەت سىغىمى ئەڭ ياخشى سەۋىيىگە يېتەلمەيدۇ. بۇ مەسىلىنى ھەل قىلىش ۋە قوللىنىش كۆلىمىنى تېخىمۇ ئازايتىش ئۈچۈن، كەسىپ ساھەسى يېڭى MOSFET ئورالمىسىنى تەرەققىي قىلدۇردى، بۇ ئورالمىنىڭ ئۈستى تەرىپىدىكى MOSFET قوغۇشۇن رامكىسىنى (سۇ چىقىرىش ئېغىزى) ئاشكارىلايدۇ (1-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك).

1-رەسىم يۇقىرىدىكى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئورالمىسى

1، يۇقىرى ئىسسىقلىق تارقىتىشنىڭ ئورۇنلاشتۇرۇش ئەۋزەللىكى

ئەنئەنىۋى توك بىلەن تەمىنلەش SMD كىچىكلىتىش چارىلىرىنى قولغا كەلتۈرۈشتە پايدىلىق بولسىمۇ، ئىسسىقلىق تارقىتىش مەسىلىسى سەۋەبىدىن، باشقا زاپچاسلارنى ئۇنىڭ ئاستىدىكى توك يولى تاختىسىنىڭ ئارقا تەرىپىگە قويماسلىق تەلەپ قىلىنىدۇ. توك يولى تاختىسىدىكى بەزى بوشلۇقلارنى ئىشلەتكىلى بولمايدۇ، بۇنىڭ نەتىجىسىدە ئاخىرقى توك يولى تاختىسىنىڭ ئومۇمىي چوڭلۇقى چوڭىيىدۇ. ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق تارقاتقۇچ زاپچاسلىرى بۇ مەسىلىنى ھەل قىلالايدۇ: ئۇنىڭ ئىسسىقلىق تارقىتىشى ئۈسكۈنىنىڭ ئۈستى تەرىپىدىن ئېلىپ بېرىلىدۇ. بۇ ئۇسۇلدا، زاپچاسلارنى MOSFET نىڭ ئاستىدىكى تاختىغا قويغىلى بولىدۇ.

بۇ بوشلۇق تۆۋەندىكى زاپچاسلارنى ئورۇنلاشتۇرۇشقا ئىشلىتىلىدۇ (لېكىن بۇلار بىلەنلا چەكلىنىپ قالمايدۇ):

ئېلېكتر ئۈسكۈنىسى

دەرۋازا قوزغاتقۇچ توك يولى

قوللاش زاپچاسلىرى (سىستېنساتورلار، بۇففېرلار قاتارلىقلار)

ئەكسىچە، ئۇ يەنە توك يولى تاختىسىنىڭ چوڭلۇقىنى كىچىكلىتىپ، دەرۋازا قوزغاتقۇچ سىگنالىنىڭ يولىنى ئازايتىپ، تېخىمۇ ئىدىئال ھەل قىلىش چارىسىگە ئېرىشەلەيدۇ.

2-رەسىم PCB ئۈسكۈنىسى بوشلۇقى

ئۆلچەملىك SMD ئۈسكۈنىلىرىگە سېلىشتۇرغاندا، ئۈستىدىكى ئىسسىقلىق قاچىلىغۇچ زاپچاسلىرى پەقەت ئورۇنلاشتۇرۇش بوشلۇقىنى كېڭەيتىپلا قالماي، يەنە ئىسسىقلىقنىڭ قاپلىنىشىنى ئازايتىدۇ. ئۈستىدىكى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئورالمىسىدىن تارقىلىدىغان ئىسسىقلىقنىڭ كۆپ قىسمى بىۋاسىتە ئىسسىقلىق قاچىلىغۇچقا كىرىدۇ، شۇڭا PCB ئازراق ئىسسىقلىق ئېلىپ كېلىدۇ. ئەتراپتىكى ئۈسكۈنىلەرنىڭ ئىشلىتىش تېمپېراتۇرىسىنى تۆۋەنلىتىشكە ياردەم بېرىدۇ.

2، ئەڭ يۇقىرى ئىسسىقلىق تارقىتىشنىڭ ئىسسىقلىق ئۈنۈمى ئەۋزەللىكى

ئەنئەنىۋى يۈزەكى ئورنىتىش MOSFET لاردىن پەرقلىق ھالدا، ئۈستىدىكى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئورالمىسى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈسكۈنىسىنىڭ ئۈسكۈنىنىڭ باشلامچى رامكىسىغا بىۋاسىتە ئۇلىنىشىغا يول قويىدۇ. مېتاللارنىڭ يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى سەۋەبىدىن، ئىسسىقلىق تارقىتىش ماتېرىياللىرى ئادەتتە مېتاللاردىن ياسىلىدۇ. مەسىلەن، كۆپىنچە ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈسكۈنىلىرى ئاليۇمىندىن ياسالغان بولۇپ، ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى 100-210 W/mk ئارىلىقىدا بولىدۇ. PCB ئارقىلىق ئىسسىقلىق تارقىتىشنىڭ ئەنئەنىۋى ئۇسۇلى بىلەن سېلىشتۇرغاندا، بۇ خىل ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۇسۇلى يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ماتېرىياللىرى ئارقىلىق ئىسسىقلىق قارشىلىقىنى زور دەرىجىدە تۆۋەنلىتىدۇ. ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە ماتېرىيال چوڭلۇقى ئىسسىقلىق قارشىلىقىنى بەلگىلەيدىغان ئاساسلىق ئامىللار. ئىسسىقلىق قارشىلىقى قانچە تۆۋەن بولسا، ئىسسىقلىق ئىنكاسى شۇنچە ياخشى بولىدۇ.

R θ=مۇتلەق ئىسسىقلىق قارشىلىقى

Δ X=ئىسسىقلىق ئېقىمىغا پاراللېل بولغان ماتېرىيالنىڭ قېلىنلىقى

A= ئىسسىقلىق ئېقىمىغا پېرپېندىكۇلار كېسىشمە يۈزى

K=ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى

ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقىنى ياخشىلاشتىن باشقا، ئىسسىقلىق قاچىلىغۇچلار يەنە تېخىمۇ چوڭ ئىسسىقلىق ماسسىسى بىلەن تەمىنلەيدۇ - بۇ تويۇنۇشنىڭ ئالدىنى ئېلىشقا ياكى تېخىمۇ چوڭ ئىسسىقلىق ۋاقتى تۇراقلىقىنى تەمىنلەشكە ياردەم بېرىدۇ. بۇنىڭ سەۋەبى، ئۈستىگە ئورنىتىلغان رادىئاتورنىڭ چوڭلۇقىنى ئۆزگەرتكىلى بولىدۇ. مەلۇم مىقداردىكى ئىسسىقلىق ئېنېرگىيەسى كىرگۈزۈش ئۈچۈن، ئىسسىقلىق ماسسىسى ياكى ئىسسىقلىق سىغىمى بېرىلگەن تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىشى بىلەن بىۋاسىتە مۇناسىۋەتلىك بولىدۇ.

Cth=ئىسسىقلىق سىغىمى، J/K

Q=ئىسسىقلىق ئېنېرگىيىسى، J

Δ T=تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىشى، K

PCB لارنىڭ ئورۇنلاشتۇرۇلۇشى كۆپىنچە ئوخشىمايدۇ، ئەگەر مىس يوپۇقنىڭ قېلىنلىقى تۆۋەن بولسا، ئىسسىقلىق ماسسىسىنىڭ (ئىسسىقلىق سىغىمى) تۆۋەنلىشى ۋە ئىسسىقلىقنىڭ تارقىلىشىنىڭ ناچارلىشىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. بۇ ئامىللارنىڭ ھەممىسى ئۆلچەملىك يۈزەكى ئورنىتىش MOSFET لارنىڭ ئىشلىتىش جەريانىدا ئەڭ ياخشى ئىسسىقلىق ئىنكاسىغا ئېرىشەلمەسلىكىگە سەۋەب بولىدۇ. نەزەرىيە جەھەتتىن ئېيتقاندا، ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئورالمىسى يۇقىرى ئىسسىقلىق ماسسىسى ۋە يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى مەنبەسى ئارقىلىق ئىسسىقلىقنى بىۋاسىتە تارقىتىش ئەۋزەللىكىگە ئىگە، شۇڭا ئۇنىڭ ئىسسىقلىق ئىنكاسى (Zth (℃/W)) تېخىمۇ ياخشى بولىدۇ. تۇتاشتۇرۇش تېمپېراتۇرىسىنىڭ بەلگىلىك دەرىجىدە ئېشىشى ئاستىدا، ياخشى ئىسسىقلىق ئىنكاسى يۇقىرى توك كىرگۈزۈشنى قوللايدۇ. بۇنداق بولغاندا، ئوخشاش MOSFET چىپى ئۈچۈن، ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئورالمىسىغا ئىگە چىپلار ئۆلچەملىك SMD ئورالمىسىغا ئىگە چىپلارغا قارىغاندا يۇقىرى توك ۋە توك ئىقتىدارىغا ئىگە بولىدۇ.

3-رەسىم ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئورالمىسى (ئۈستى) ۋە SO8FL ئورالمىسى (ئاستى) نىڭ ئىسسىقلىق تارقىتىش يوللىرى

3، ئىسسىقلىق ئۈنۈمىنى سېلىشتۇرۇش ئۈچۈن سىناق قۇرۇلمىسى

يۇقىرى ئىسسىقلىق تارقىتىشنىڭ ئىسسىقلىق ئۈنۈمىنىڭ ئەۋزەللىكىنى كۆرسىتىش ۋە جەزملەشتۈرۈش ئۈچۈن، بىز TCPAK57 ۋە SO8FL ئۈسكۈنىلىرىنىڭ ئوخشاش ئىسسىقلىق چېگراسى شارائىتىدىكى چىپ تېمپېراتۇرىسىنىڭ ئۆرلىشى ۋە ئىسسىقلىق ئىنكاسىنى سېلىشتۇرۇش سىنىقىنى ئېلىپ باردۇق. ئۈنۈملۈكلۈكنى جەزملەشتۈرۈش ئۈچۈن، ئىككى ئۈسكۈنە ئوخشاش ئېلېكتر شارائىتى ۋە ئىسسىقلىق چېگراسى ئاستىدا سىناق قىلىندى. پەرقى شۇكى، TCPAK57 نىڭ ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈسكۈنىسىنىڭ ئۈستىگە ئورنىتىلغان، SO8FL ئۈسكۈنىسىنىڭ ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈسكۈنىسى بولسا PCB نىڭ ئاستىغا، MOSFET رايونىنىڭ بىۋاسىتە ئاستىغا ئورنىتىلغان (3-رەسىم). بۇ ئۈسكۈنىنىڭ دالا قوللىنىشچان پروگراممىلىرىدا ئىشلىتىلىشىنىڭ قايتا نۇسخىسى. سىناق مەزگىلىدە، ئوخشىمىغان ئىسسىقلىق چېگراسى ئارقىلىق قايسى ئۈسكۈنە ئورالمىسىنى ئەلالاشتۇرۇشقا بولىدىغانلىقىنى جەزملەشتۈرۈش ئۈچۈن ئوخشىمىغان قېلىنلىقتىكى ئىسسىقلىق ئۇلىنىش ماتېرىياللىرى (TIMs) ئىشلىتىلدى. ئومۇمىي سىناق تۆۋەندىكىدەك ئېلىپ بېرىلىدۇ: بۇ ئىككى ئۈسكۈنىگە مۇقىم توك (شۇڭا مۇقىم توك) بېرىلىدۇ، ئاندىن قايسى ئۈسكۈنىنىڭ تېخىمۇ ياخشى ئىشلەيدىغانلىقىنى بېكىتىش ئۈچۈن تۇتاشتۇرۇش تېمپېراتۇرىسىنىڭ ئۆزگىرىشى كۆزىتىلىدۇ.

4، ئۈسكۈنە تاللاش ۋە PCB ئورۇنلاشتۇرۇشى

ئۈسكۈنە تاللاش جەھەتتە، ھەر بىر ئورالمىدىكى MOSFET لار ئوخشاش چىپ چوڭلۇقىدا ۋە ئوخشاش تېخنىكىنى ئىشلىتىدۇ. بۇ، ھەر بىر ئۈسكۈنىنىڭ بەلگىلەنگەن توك مىقدارىدا ئوخشاش ئېنېرگىيە سەرپىياتىغا ئىگە بولۇشىغا كاپالەتلىك قىلىش ۋە ئورالما سەۋىيەسىدە مۇقىم ئىسسىقلىق ئىنكاسىغا كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈندۇر. بۇ ئۇسۇلدا، ئۆلچەنگەن ئىسسىقلىق ئىنكاس پەرقىنىڭ ئورالما پەرقىدىن كېلىپ چىققانلىقىغا ئىشىنىشىمىز مۇمكىن. بۇ سەۋەبلەر تۈپەيلىدىن، بىز TCPAK57 ۋە SO8FL نى ئىشلىتىشنى تاللىدۇق. ئۇلار ئازراق پەرقلىق قىسقۇچ ۋە سىم رامكىسى لايىھەلىرىنى ئىشلىتىدۇ، بىرى سىملىق (TCPAK57)، يەنە بىرى سىمسىز (SO8FL). بۇ پەرقلەرنىڭ كىچىك ئىكەنلىكىنى ۋە مۇقىم ھالەتتىكى ئىسسىقلىق ئىنكاسىغا زور تەسىر كۆرسەتمەيدىغانلىقىنى، شۇڭا ئۇلارنى نەزەردىن ساقىت قىلىشقا بولىدىغانلىقىنى ئەسكەرتىش كېرەك. پارامېتىرلارنى بەرگەندىن كېيىن، تاللانغان ئۈسكۈنىلەر تۆۋەندىكىدەك:

NVMFS5C410N SO8FL

NVMJST0D9N04CTXG TCPAK57

باشقا بارلىق ئىسسىقلىق چەكلىمىلىرىنىڭ ئوخشاش بولۇشىغا كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن، بىز SO8FL ياكى TCPAK57 ئورالمىلىرىنى سىغدۇرۇش ئۈچۈن ئىككى ئوخشاش PCB لايىھەلىدۇق. PCB لايىھەسى 4 قەۋەتتىن تەركىب تاپقان بولۇپ، ھەر بىر قەۋەتتە 1 ئۇنسىيە مىس بار. چوڭلۇقى 122 مىللىمېتىر x 7 مىللىمېتىر. SO8FL تاختىسىدا سۇ چىقىرىش تاختىسىنى توك يولى تاختىسىنىڭ باشقا ئۆتكۈزگۈچ قەۋەتلىرى بىلەن تۇتاشتۇرىدىغان ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈش يولى يوق (بۇ ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈچۈن ئەڭ ياخشى ئەمەس); بۇ سېلىشتۇرۇش ئورنىدا، ئۇنى ئەڭ ناچار ئىسسىقلىق تارقىتىش ئەھۋالى سۈپىتىدە ئىشلىتىشكە بولىدۇ.

5-رەسىم PCB نىڭ ھەر بىر قەۋىتى (1-قەۋەت ئۈستۈنكى سول بۇلۇڭدا، 2-قەۋەت ئۈستۈنكى ئوڭ بۇلۇڭدا، 3-قەۋەت ئاستىنقى سول بۇلۇڭدا، 4-قەۋەت ئاستىنقى ئوڭ بۇلۇڭدا كۆرسىتىلىدۇ)

5، رادىئاتورلار ۋە ئىسسىقلىق ئارىلىقى ماتېرىياللىرى (TIM)

سىناق جەريانىدا ئىشلىتىلگەن ئىسسىقلىق قاچىسى ئاليۇمىندىن ياسالغان بولۇپ، PCB غا ئورنىتىش ئۈچۈن مەخسۇس لايىھەلەنگەن. 107mm × 144mm ئىسسىقلىق قاچىسى سۇيۇقلۇق بىلەن سوۋۇتۇلىدۇ، MOSFET ئورنىنىڭ بىۋاسىتە ئاستىدا 35mm × 38mm ئىسسىقلىق تارقىتىش رايونى بار. رادىئاتوردىن ئۆتىدىغان سۇيۇقلۇق سۇ. سۇ دالا قوللىنىشچان پروگراممىلىرىدا كۆپ ئىشلىتىلىدىغان سوۋۇتۇش سۇيۇقلۇقى. بارلىق سىناق ئەھۋاللىرى ئۈچۈن، ئېقىم سۈرئىتى 0.5 gpm لىق مۇقىم قىممەتكە تەڭشەلگەن. سۇ قوشۇمچە ئىسسىقلىق سىغىمى بىلەن تەمىنلەپ، ئىسسىقلىقنى رادىئاتوردىن سۇ بىلەن تەمىنلەش سىستېمىسىغا يەتكۈزۈپ، ئۈسكۈنە تېمپېراتۇرىسىنى تۆۋەنلىتىشكە ياردەم بېرىدۇ.

6-رەسىم قوللىنىشچان پروگراممىلارنىڭ تەڭشەكلىرى

MOSFET يۈزىنىڭ ئىسسىقلىق تارقىتىشىنى تېخىمۇ ياخشى ئىلگىرى سۈرۈش ئۈچۈن، ئىسسىقلىق بوشلۇقى تولدۇرغۇچلىرىنى ئىشلىتىش كېرەك. بۇ يۈزىدىكى مۇمكىن بولغان كەمتۈكلۈكلەرنى تولدۇرىدۇ. ھاۋا ناچار ئىسسىقلىق ئۆتكۈزگۈچ بولۇش سۈپىتى بىلەن، ھەر قانداق ھاۋا بوشلۇقى بىلەن ئىسسىقلىق قارشىلىقىنى ئاشۇرىدۇ. سىناق قىلىش ئۈچۈن ئىشلىتىلگەن TIM بولسا Bergquist 4500CVO سىرلىغۇچى بولۇپ، ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى 4.5 W/mK. ئىسسىقلىق ئىنكاسىنى ئەلالاشتۇرۇشنىڭ مۇمكىنچىلىكىنى كۆرسىتىش ئۈچۈن بۇ TIM نىڭ بىر قانچە خىل قېلىنلىقىنى ئىشلىتىڭ. بەلگىلەنگەن قېلىنلىق توك يولى تاختىسى بىلەن ئىسسىقلىق قاچىسى ئوتتۇرىسىدىكى ئېنىقلىق قىستۇرمىسىنى ئىشلىتىش ئارقىلىق ئەمەلگە ئاشىدۇ. ئىشلىتىلگەن نىشان قېلىنلىقى: ~200 µm ~ 700 µm.

6، توك يولى ۋە قىزىتىش/ئۆلچەش ئۇسۇللىرىنى سىناق قىلىش

تاللانغان ئىچكى توك يولى سەپلىمىسى يېرىم كۆۋرۈك قۇرۇلمىسى بولۇپ، ئۇ ئومۇميۈزلۈك ساھە قوللىنىشىنى ئىپادىلەيدۇ. ئىككى ئۈسكۈنىنىڭ بىر-بىرىگە يېقىنلىقى ئورۇندىكى ئورۇنلاشتۇرۇشنى توغرا ئەكس ئەتتۈرىدۇ، چۈنكى قىسقا سىملار پارازىت تەسىرلەرنى ئازايتىشقا ياردەم بېرىدۇ. ئۈسكۈنىلەر ئوتتۇرىسىدىكى ئىسسىقلىقنىڭ قاپلىنىشى سەۋەبىدىن، بۇ ئىسسىقلىق ئىنكاسىدا بەلگىلىك رول ئوينايدۇ.

تۆۋەن توك قىممىتىدە ئالاقىدار قىزىتىشنى ئېلىپ بېرىش ئۈچۈن، توك MOSFET نىڭ بەدەن دىئودىدىن ئۆتىدۇ. بۇنىڭ ھەمىشە مەۋجۇت بولۇشىغا كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن، مەنبە ئۇچىغا كىرىش ئېغىزىنى قىسقا تۇتاشتۇرۇڭ. بېرىلگەن ئۈسكۈنىنىڭ ئىسسىقلىق ئىنكاسى ئالدى بىلەن يېرىم كۆۋرۈك FET نى مۇقىم ھالەتتىكى تۇتاشتۇرۇش تېمپېراتۇرىسىغا يەتكۈچە قىزىتىش (تېمپېراتۇرا ئەمدى ئۆرلىمەيدۇ)، ئاندىن تۇتاشتۇرۇش تېمپېراتۇرىسى سوۋۇتۇش تېمپېراتۇرىسىغا قايتقاندا 10 mA كىچىك سىگنال مەنبەسى ئارقىلىق مەنبە چىقىرىش توك بېسىمىنى (Vsd) نازارەت قىلىش ئارقىلىق ئېرىشىلىدۇ. قىزىتىش جەريانىدا ئىسسىقلىق مۇقىم ھالەتكە يېتىش ئۈچۈن كېتىدىغان ۋاقىت توك يوق ھالەتكە قايتىش ئۈچۈن كېتىدىغان ۋاقىتقا تەڭ. بەدەن دىئودىنىڭ Vsd ى تۇتاشتۇرۇش تېمپېراتۇرىسى بىلەن سىزىقلىق مۇناسىۋەتلىك، شۇڭا ئۇنى Δ Tj بىلەن باغلاش ئۈچۈن تۇراقلىق (mV/℃) نىسبەتنى (ھەر بىر ئۈسكۈنىنىڭ خاراكتېرىنى بېكىتىش ئارقىلىق بېكىتىلىدۇ) ئىشلىتىشكە بولىدۇ. ئاندىن بېرىلگەن سىستېمىنىڭ ئىسسىقلىق ئىنكاسىنى (Zth) ئېلىش ئۈچۈن، پۈتۈن سوۋۇتۇش مەزگىلىدىكى Δ Tj نى قىزىتىش باسقۇچىنىڭ ئاخىرىدىكى توك سەرپىياتىغا بۆلۈڭ.

2A توك مەنبەسى، 10 mA توك مەنبەسى ۋە Vsd نىڭ ئۆلچەشلىرىنىڭ ھەممىسى T3ster تەرىپىدىن بىر تەرەپ قىلىنىدۇ. T3ster ئىسسىقلىق ئىنكاسىنى كۆزىتىش ئۈچۈن مەخسۇس لايىھەلەنگەن سودا سىناق ئۈسكۈنىسى. ئۇ ئىسسىقلىق ئىنكاسىنى ھېسابلاش ئۈچۈن ئىلگىرى تىلغا ئېلىنغان ئۇسۇلنى ئىشلىتىدۇ.

7-رەسىم توك يولى دىئاگراممىسى

7، قىزىق سېلىشتۇرۇش نەتىجىلىرى

ھەر بىر ئۈسكۈنىنىڭ ئىسسىقلىق ئىنكاس نەتىجىسىنى ئىككى خىل شارائىتتا ئۆلچەڭ:

200 μm TIM

700 μm TIM

بۇ ئىككى ئۆلچەشنىڭ مەقسىتى، مەلۇم بىر كونترول قىلىنىدىغان سىستېمىدىكى قايسى ئورالمىنىڭ ئىسسىقلىق ئىنكاسى ياخشى ئىكەنلىكىنى ۋە سىرتقى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۇسۇلى ئارقىلىق قايسى ئۈسكۈنىنىڭ ئىسسىقلىق ئىنكاسىنى ئەلالاشتۇرغىلى بولىدىغانلىقىنى بېكىتىشتىن ئىبارەت. بۇ نەتىجىلەرنىڭ ھەممە قوللىنىشچان پروگراممىلارغا ماس كەلمەيدىغانلىقىنى، ئەمما تىلغا ئېلىنغان ئىسسىقلىق چېگراسىغا خاس ئىكەنلىكىنى ئەسكەرتىش كېرەك.

ئىسسىقلىق قاچىلىغۇچقا ئورنىتىلغان 200 μm TIM ئىشلىتىلگەن ئورالما ماتېرىياللىرىنى سېلىشتۇرۇش.

تۇنجى سىناق مەشغۇلاتى ئۈچۈن، ھەر بىر ئۈسكۈنە 200 μm TIM ئارقىلىق سۇ بىلەن سوۋۇتۇلغان ئىسسىقلىق قاچىسىغا ئورنىتىلىدۇ. ھەر بىر ئۈسكۈنە مۇقىم ھالەتكە كەلگۈچە 2A ئىمپۇلس قوبۇل قىلىدۇ. T3ster ئىسسىقلىق تارقىتىش جەريانىدا Vsd نى نازارەت قىلىدۇ ۋە ئۇنى سىستېمىنىڭ ئىسسىقلىق ئىنكاس ئەگرى سىزىقى بىلەن تەتۈر باغلايدۇ. ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق تارقىتىشنىڭ مۇقىم ھالەتتىكى ئىسسىقلىق ئىنكاس قىممىتى ~4.13 ℃/W، SO8FL نىڭ قىممىتى بولسا ~25.27 ℃/W. بۇ مۇھىم پەرق كۈتۈلگەن نەتىجىلەرگە ماس كېلىدۇ، چۈنكى ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئورالمىسى بىۋاسىتە يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە چوڭ ئىسسىقلىق سىغىمچانلىقى ئىسسىقلىق قاچىسىغا ئورنىتىلىپ، ياخشى ئىسسىقلىق تارقىتىشقا ئېرىشىدۇ. SO8FL ئۈچۈن، PCB نىڭ ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ناچار بولغاچقا، ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقىنىڭ تەسىرى ناچار.

بۇ ئەۋزەللىكلەرنى قوللىنىشچان پروگراممىلاردا قانداق ئىشلىتىشنى چۈشىنىش ئۈچۈن، ئىسسىقلىق ئىنكاس قىممىتىنى ھەر بىر ئۈسكۈنىنىڭ بەرداشلىق بېرەلەيدىغان قۇۋۋىتى بىلەن باغلىغىلى بولىدۇ. Tj نى سوۋۇتۇش سۇيۇقلۇقىنىڭ تېمپېراتۇرىسىنى 23 ℃ دىن ئەڭ يۇقىرى ئىشلىتىش تېمپېراتۇرىسىنى 175 ℃ گىچە ئاشۇرۇش ئۈچۈن كېتىدىغان قۇۋۋەت تۆۋەندىكىدەك ھېسابلىنىدۇ:

ئەسكەرتىش: بۇ قۇۋۋەت پەرقى بۇ ئالاھىدە ئىسسىقلىق سىستېمىسىدا مۆلچەرلىنىدۇ.

بۇ ئىسسىقلىق سىستېمىسىدا، ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈسكۈنىسى SO8FL نىڭ 6 ھەسسىلىك قۇۋۋىتىنى بىر تەرەپ قىلالايدۇ. يەرلىك ئىشلىتىشلەردە، بۇنى بىر قانچە خىل ئۇسۇلدا ئىشلىتىشكە بولىدۇ. ئۇنىڭ بەزى ئەۋزەللىكلىرى تۆۋەندىكىچە:

تەلەپ قىلىنىدىغان توك مىقدارى مۇقىم بولغاندا، توك بىلەن تەمىنلەش ئىقتىدارىنىڭ ياخشىلىنىشى سەۋەبىدىن، SO8FL غا سېلىشتۇرغاندا كىچىكرەك ئىسسىقلىق قاچىلىغۇچ ئىشلىتىشكە بولىدۇ. بۇ ئارقىلىق چىقىمنى تېجەپ قالغىلى بولىدۇ.

ئالماشتۇرۇش ھالىتىدىكى توك بىلەن تەمىنلەش قوللىنىشچان پروگراممىلىرى ئۈچۈن، ئوخشاش ئىسسىقلىق چېكىنى ساقلاپ قېلىش بىلەن بىر ۋاقىتتا ئالماشتۇرۇش چاستوتىسىنى ئاشۇرغىلى بولىدۇ.

دەسلەپتە SO8FL غا ماس كەلمەيدىغان يۇقىرى قۇۋۋەتلىك قوللىنىشچان پروگراممىلاردا ئىشلىتىشكە بولىدۇ.

چىپنىڭ چوڭلۇقى مۇقىم بولغاندا، ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق قاچىلىغۇچ تەركىبى SO8FL غا سېلىشتۇرغاندا يۇقىرى بىخەتەرلىك نىسبىتىگە ئىگە بولىدۇ ھەمدە بەلگىلەنگەن توك ئېھتىياجى ئاستىدا تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا ئىشلەيدۇ.

8-رەسىم 200 μm TIM ئارقىلىق ئىسسىقلىق ئىنكاسى ئەگرى سىزىقى

9-رەسىم 200 μ m TIM ئارقىلىق تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىش ئەگرى سىزىقى

     

ئىسسىقلىق قاچىلىغۇچقا ئورنىتىلغان 700 μm TIM ئىشلىتىلگەن ئورالما ماتېرىياللىرىنى سېلىشتۇرۇش.

يەنە بىر سىناق قىلىش ئۇسۇلى 700 μm قېلىنلىقتىكى TIM ئارقىلىق ئېلىپ بېرىلدى. بۇ، ھەر بىر بولاققا تاشقى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۇسۇلىنىڭ تەسىرىنى جەزملەشتۈرۈش ئۈچۈن، ئىسسىقلىق ئىنكاس ئۆزگىرىشىنى 200 μm TIM سىنىقى بىلەن سېلىشتۇرۇش. سىناق قىلىش نەتىجىسىدە تۆۋەندىكى ئىسسىقلىق ئىنكاس نەتىجىلىرى كۆرۈلدى: ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق تارقىتىش تەركىبى 6.51 ℃/W، SO8FL 25.57 ℃/W بولدى. ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈچۈن، ئىككى TIM مەشغۇلاتى ئوتتۇرىسىدىكى پەرق 2.38 ℃/W، SO8FL ئوتتۇرىسىدىكى پەرق 0.3 ℃/W. بۇ دېگەنلىك، تاشقى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۇسۇلى ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق تارقىتىش تەركىبىگە زور تەسىر كۆرسىتىدۇ، ئەمما SO8FL غا ئانچە تەسىر كۆرسەتمەيدۇ. بۇمۇ كۈتۈلمەكتە، چۈنكى ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈسكۈنىسىنىڭ ئىسسىقلىق ئىنكاسى ئاساسلىقى TIM قەۋىتىنىڭ ئىسسىقلىق قارشىلىقىغا ئاساسلىنىدۇ. ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈسكۈنىلىرىگە سېلىشتۇرغاندا، TIM نىڭ ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى تۆۋەن. شۇڭا، قېلىنلىقى ئاشقانسېرى، ئىسسىقلىق قارشىلىقى ئېشىپ، Rth نىڭ يۇقىرى بولۇشىغا سەۋەب بولىدۇ.

SO8FL TIM ئۆزگىرىشى توك يولى تاختىسى بىلەن ئىسسىقلىق تارقاتقۇچ ئوتتۇرىسىدا يۈز بېرىدۇ. ئۇنىڭ تەركىبىي قىسىملىرىدىن چىققان ئىسسىقلىق TIM ۋە ئىسسىقلىق تارقاتقۇچقا يېتىش ئۈچۈن توك يولى تاختىسى ئارقىلىق تارقىلىشى كېرەك، شۇڭا قېلىنلىق ئۆزگىرىشى ئاساسلىق ئىسسىقلىق يولىنىڭ ئىسسىقلىق قارشىلىقىغا ئانچە تەسىر كۆرسەتمەيدۇ. شۇڭا، ئىسسىقلىق ئىنكاسىدىكى ئۆزگىرىش ناھايىتى كىچىك.

TIM نىڭ قېلىنلىقىنىڭ ئۆزگىرىشىدىن كېلىپ چىققان ئىسسىقلىق ئىنكاس ئۆزگىرىشى، ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئورالمىسىنىڭ ئومۇمىي ئەۋزەللىكىنى نامايان قىلىدۇ. TCPAK57 ئورالمىسىنىڭ ئۈستى تەرىپىدە ئوچۇق قوغۇشۇن رامكىسى بار بولۇپ، بۇ ئىسسىقلىق يولىنىڭ ئىسسىقلىق قارشىلىقىنى ياخشى كونترول قىلىشقا يول قويىدۇ. ئالاھىدە قوللىنىشچان پروگراممىلار ۋە ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۇسۇللىرى ئۈچۈن، بۇ ئىقتىدار ئىسسىقلىق ئىنكاسىنى ئەلالاشتۇرۇش ئۈچۈن ئىشلىتىلىشى مۇمكىن. بۇ ئۆز نۆۋىتىدە تېخىمۇ كونترول قىلغىلى بولىدىغان ۋە پايدىلىق ئېنېرگىيە ئىقتىدارى بىلەن تەمىنلەيدۇ. SO8FL ۋە شۇنىڭغا ئوخشاش SMD ئۈسكۈنىلىرىنىڭ PCB نىڭ ئالاھىدىلىكىگە ئاساسەن، ئۇلار تۇرغان توك يولى تاختىسى ئارقىلىق ئىسسىقلىقنى تارقىتىشى تەس. بۇ كونترول قىلغىلى بولمايدىغان ئامىل، چۈنكى PCB لايىھىلەشتە ئىسسىقلىق تارقىتىشتىن باشقا يەنە نۇرغۇن ئۆزگەرگۈچى مىقدارلارنىمۇ كۆزدە تۇتۇشقا بولىدۇ.

10-رەسىم 700 μ m TIM ئارقىلىق تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىش ئەگرى سىزىقى

11-رەسىم، 700 μm TIM ئارقىلىق تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىش ئەگرى سىزىقى

8، مۇھىم نۇقتىلارنىڭ قىسقىچە مەزمۇنى

ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئورالمىسى PCB ئارقىلىق ئىسسىقلىقنىڭ تارقىلىشىنىڭ ئالدىنى ئېلىپ، چىپتىن ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈسكۈنىسىگىچە بولغان ئىسسىقلىق يولىنى قىسقارتىپ، ئۈسكۈنىنىڭ ئىسسىقلىق قارشىلىقىنى تۆۋەنلىتىدۇ. ئىسسىقلىق قارشىلىقى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈسكۈنىلىرى ۋە ئىسسىقلىق يۈزى ماتېرىياللىرىنىڭ خۇسۇسىيىتى بىلەن بىۋاسىتە مۇناسىۋەتلىك. تۆۋەن ئىسسىقلىق قارشىلىقى نۇرغۇن قوللىنىش ئەۋزەللىكلىرىنى ئېلىپ كېلىدۇ، مەسىلەن:

تەلەپ قىلىنىدىغان توك مىقدارى مۇقىم بولغاندا، توك قۇۋۋىتىنىڭ ياخشىلىنىشى سەۋەبىدىن، ئۆلچەملىك SMD غا سېلىشتۇرغاندا كىچىكرەك ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈسكۈنىلىرىنى ئىشلىتىشكە بولىدۇ. ئەكسىچە، بۇ چىقىمنى تېجەپ قالالايدۇ.

ئالماشتۇرۇش ھالىتىدىكى توك بىلەن تەمىنلەش قوللىنىشچان پروگراممىلىرى ئۈچۈن، ئوخشاش ئىسسىقلىق چېكىنى ساقلاپ قېلىش بىلەن بىر ۋاقىتتا ئالماشتۇرۇش چاستوتىسىنى ئاشۇرغىلى بولىدۇ.

ئادەتتىكى SMD ماس كەلمەيدىغان يۇقىرى قۇۋۋەتلىك قوللىنىشچان پروگراممىلاردا ئىشلىتىشكە بولىدۇ.

چىپنىڭ چوڭلۇقى مۇقىم بولغاندا، ئۈستۈنكى ئىسسىقلىق تارقاتقۇچ تەركىبى ئوخشاش SMD ئۈسكۈنىلىرىگە سېلىشتۇرغاندا يۇقىرى بىخەتەرلىك نىسبىتىگە ئىگە بولىدۇ ھەمدە بەلگىلەنگەن توك ئېھتىياجى ئاستىدا تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا ئىشلەيدۇ.

ئىسسىقلىق ئىنكاسىنى ئەلالاشتۇرۇش ئىقتىدارى كۈچلۈك. بۇ ئىسسىقلىق ئارا يۈزى ماتېرىيالى ۋە/ياكى قېلىنلىقىنى ئۆزگەرتىش ئارقىلىق ئەمەلگە ئاشىدۇ. TIM قانچە نېپىز ۋە/ياكى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى قانچە ياخشى بولسا، ئىسسىقلىق ئىنكاسى شۇنچە تۆۋەن بولىدۇ. ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈسكۈنىسىنىڭ خۇسۇسىيىتىنى ئۆزگەرتىش ئارقىلىق ئىسسىقلىق ئىنكاسىنى ئۆزگەرتكىلى بولىدۇ. ئۈستىدىكى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئورالمىسى PCB ئارقىلىق ئىسسىقلىقنىڭ تارقىلىشىنى ئازايتىپ، ئۈسكۈنىلەر ئوتتۇرىسىدىكى ئىسسىقلىقنىڭ قاپلىنىشىنى ئازايتالايدۇ. ئۈستىدىكى ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈسكۈنىسىنى PCB نىڭ ئارقا تەرىپىگە ئۇلاشنىڭ ھاجىتى يوق، بۇ PCB دىكى زاپچاسلارنىڭ تېخىمۇ زىچ ئورۇنلاشتۇرۇلۇشىغا يول قويىدۇ.