[導(dǎo)讀]實(shí)際的應(yīng)用中，DFN3*3、DFN5*6、SO8等封裝類型的貼片元件，都會在PCB板器件位置的底部鋪上一大片銅皮，然后器件底部框架的銅皮焊接在PCB的這一大片的銅皮上，加強(qiáng)散熱。理論上，PCB板銅皮鋪的面積越大，總熱阻就越低，器件的溫升就越低。由于PCB板上其他元件及PCB本身尺...
實(shí)際的應(yīng)用中，DFN3*3、DFN5*6、SO8等封裝類型的貼片元件，都會在PCB板器件位置的底部鋪上一大片銅皮，然后器件底部框架的銅皮焊接在PCB的這一大片的銅皮上，加強(qiáng)散熱。理論上，PCB板銅皮鋪的面積越大，總熱阻就越低，器件的溫升就越低。
由于PCB板上其他元件及PCB本身尺寸的限制，散熱銅皮鋪設(shè)的面積也就受到限制，那么銅皮鋪設(shè)的面積最小要求多少，比較優(yōu)化？
下面分別以一塊10cmX10cm、2OZ覆銅的二層PCB板來做試驗(yàn)，板厚1.5mm，PCB底層覆銅沒有通過過孔連接到頂層，將封裝為DFN5*6器件AON6152焊接在PCB板，同時AON6152的D極下面分別鋪設(shè)四種不同尺寸的銅皮：30mm2、100mm2、1000mm2、10000mm2。然后給四塊板的AON6152灌入相同的功率，測量AON6152的溫升，計算相應(yīng)的熱阻RJA。將AON6152灌入功率減小一半，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，測量其溫升，再次計算相應(yīng)的熱阻RJA。
將10cmX10cm的二層PCB板的覆銅改為1OZ，重復(fù)上面實(shí)驗(yàn)，測量的溫度如下圖所示。
圖1：四種不同散熱銅皮尺寸的PCB布局
圖2：30mm2銅皮，2OZ覆銅
圖3：100mm2銅皮，2OZ覆銅
圖4：1000mm2銅皮，2OZ覆銅
圖5：10000mm2銅皮，2OZ覆銅
圖6：30mm2銅皮，1OZ覆銅
圖7：100mm2銅皮，1OZ覆銅
圖8：1000mm2的銅皮，1OZ覆銅
圖9：10000mm2銅皮，1OZ覆銅
測量及計算的結(jié)果匯總?cè)缦卤硭荆?/span>
圖10：DFN5*6的銅皮尺寸和熱阻
上面的實(shí)驗(yàn)及計算結(jié)果可以得到：
（1）DFN5*6的封裝，散熱銅皮尺寸小于100mm2時，熱阻隨著銅皮尺寸的增加，急劇降低；銅皮尺寸大于100mm2后，熱阻隨著銅皮尺寸的增加，降低比較緩慢，因此，DFN5*6的封裝，PCB板上銅皮尺寸比較優(yōu)化的值大約為100mm2。
（2）增加PCB板覆銅的厚度可以明顯的降低熱阻，但是厚覆銅會增加PCB的成本。
（3）輸入功率增加，熱阻會稍有降低。
SO8封裝的標(biāo)準(zhǔn)熱阻為：RJA=90C/W，RJC=12C/W；Ultra SO8封裝的標(biāo)準(zhǔn)熱阻為：RJA=50C/W，RJC=2.5C/W。這二種封裝PCB銅皮尺寸和對應(yīng)熱阻關(guān)系如圖11所示。
圖11：SO及Ultra SO8的銅皮尺寸和熱阻
由于PCB板上其他元件及PCB本身尺寸的限制，散熱銅皮鋪設(shè)的面積也就受到限制，那么銅皮鋪設(shè)的面積最小要求多少，比較優(yōu)化？
下面分別以一塊10cmX10cm、2OZ覆銅的二層PCB板來做試驗(yàn)，板厚1.5mm，PCB底層覆銅沒有通過過孔連接到頂層，將封裝為DFN5*6器件AON6152焊接在PCB板，同時AON6152的D極下面分別鋪設(shè)四種不同尺寸的銅皮：30mm2、100mm2、1000mm2、10000mm2。然后給四塊板的AON6152灌入相同的功率，測量AON6152的溫升，計算相應(yīng)的熱阻RJA。將AON6152灌入功率減小一半，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，測量其溫升，再次計算相應(yīng)的熱阻RJA。
將10cmX10cm的二層PCB板的覆銅改為1OZ，重復(fù)上面實(shí)驗(yàn)，測量的溫度如下圖所示。
圖1：四種不同散熱銅皮尺寸的PCB布局
圖2：30mm2銅皮，2OZ覆銅
圖3：100mm2銅皮，2OZ覆銅
圖4：1000mm2銅皮，2OZ覆銅
圖5：10000mm2銅皮，2OZ覆銅
圖6：30mm2銅皮，1OZ覆銅
圖7：100mm2銅皮，1OZ覆銅
圖8：1000mm2的銅皮，1OZ覆銅
圖9：10000mm2銅皮，1OZ覆銅
測量及計算的結(jié)果匯總?cè)缦卤硭荆?/span>
圖10：DFN5*6的銅皮尺寸和熱阻
上面的實(shí)驗(yàn)及計算結(jié)果可以得到：
（1）DFN5*6的封裝，散熱銅皮尺寸小于100mm2時，熱阻隨著銅皮尺寸的增加，急劇降低；銅皮尺寸大于100mm2后，熱阻隨著銅皮尺寸的增加，降低比較緩慢，因此，DFN5*6的封裝，PCB板上銅皮尺寸比較優(yōu)化的值大約為100mm2。
（2）增加PCB板覆銅的厚度可以明顯的降低熱阻，但是厚覆銅會增加PCB的成本。
（3）輸入功率增加，熱阻會稍有降低。
SO8封裝的標(biāo)準(zhǔn)熱阻為：RJA=90C/W，RJC=12C/W；Ultra SO8封裝的標(biāo)準(zhǔn)熱阻為：RJA=50C/W，RJC=2.5C/W。這二種封裝PCB銅皮尺寸和對應(yīng)熱阻關(guān)系如圖11所示。
圖11：SO及Ultra SO8的銅皮尺寸和熱阻
下載文檔
