加入星計劃,您可以享受以下權益:

  • 創(chuàng)作內容快速變現(xiàn)
  • 行業(yè)影響力擴散
  • 作品版權保護
  • 300W+ 專業(yè)用戶
  • 1.5W+ 優(yōu)質創(chuàng)作者
  • 5000+ 長期合作伙伴
立即加入
  • 正文
  • 推薦器件
  • 相關推薦
  • 電子產業(yè)圖譜
申請入駐 產業(yè)圖譜

基于熱性能的NIS(V)3071 PCB設計考慮因素

07/18 11:40
1468
閱讀需 4 分鐘
加入交流群
掃碼加入
獲取工程師必備禮包
參與熱點資訊討論

單片電子保險絲(eFuse)NIS(V)3071能夠提供高達10 A 連續(xù)電流,在設計它的PCB時熱性能是重要的考量因素,在設計PCB熱特性時,需要考慮eFuse的兩種工作模式:軟開關開通階段和穩(wěn)定工作狀態(tài)。在軟開關開通階段,eFuse的短期功率耗散可達幾十瓦,而穩(wěn)定工作狀態(tài)時則可能為幾瓦。

本文將通過比較四層和兩層PCB,說明使用多層PCB為器件散熱帶來的性能優(yōu)勢。

圖1 顯示的是兩層PCB,圖2 顯示的是面積同樣為2000 平方毫米的四層PCB。

#圖1. 雙層PCB

#圖2. 四層PCB

以下對兩種PCB在相同條件下的熱參數(shù)進行比較。FAULT引腳ESD結構的線性溫度曲線用于測量結溫。該器件在輸入電壓Vin = 12 V且無負載的情況下驅動芯片,在此電壓下,以1mA的電流對兩個測試板上的ESD結構進行溫度特性分析,并使用Temptronic X-Stream 4300對溫度進行掃描。此溫度特性分析的電路原理圖如圖3所示:溫度特性測試配置。

圖3. 溫度特性測試配置

在30°C 至150°C 的溫度范圍內,ESD結構的兩塊測試板上的電壓如圖4 所示:熱性能分析。

圖4. 熱性能分析

在供電電壓Vin = 12 V的情況下,設定所有四個并聯(lián)通道的輸出電流,使兩塊測試eFuse PCB上的功耗都正好為1 W。

表1 顯示了在相同電流(1 mA)下,兩塊被測PCB上FAULT 引腳基于ESD 結構的電壓。根據(jù)這些電壓,按照圖4 所示公式可計算出每塊電路板上的結溫。測量是在環(huán)境溫度為Ta = 23°C的自然空氣對流條件下進行的。兩層和四層PCB的結至環(huán)境熱阻(Rthja)值由下式給出。

Rthja = (Tj ? Ta)/Pd [°C/W]

表1:

圖5.熱像儀顯示了作為對比的兩個PCB的溫度分布。相比于相同面積的兩層PCB,四層PCB具有低12°C/W的熱阻。結溫Tj也可以通過Rdson的變化來計算,但在大約6A的輸出電流下,自熱效應使得這種相關性的表征變得復雜,并且Rdson隨溫度以及輸出電流的變化并非線性。

圖5. 熱像儀

附錄中是上述兩種PCB的完整說明和堆疊圖。

焊接指南

焊接NIV3071 器件時,我們建議遵循IPC-7527標準和焊接指南。在某些需要剛性多層PCB的應用中,建議使用高可靠性焊膏。高可靠性焊膏將有助于確保焊點在板級可靠性溫度循環(huán)測試期間的機械完整性。

?附錄

雙層PCB設計

圖6. 雙層PCB設計

四層PCB設計

圖7. 四層PCB設計

推薦器件

更多器件
器件型號 數(shù)量 器件廠商 器件描述 數(shù)據(jù)手冊 ECAD模型 風險等級 參考價格 更多信息
474817 1 ERNI Board Connector, 6 Contact(s), 1 Row(s), Male, Straight, Surface Mount Terminal,

ECAD模型

下載ECAD模型
$3.23 查看
SI-46001-F 1 Bel Fuse Telecom and Datacom Connector, 8 Contact(s), Female, Straight, Solder Terminal, ROHS COMPLIANT
$6.73 查看
1054500101 1 Molex Telecom and Datacom Connector, 24 Contact(s), Female, Right Angle, Surface Mount Terminal, Receptacle,

ECAD模型

下載ECAD模型
$2.21 查看
安森美

安森美

歷史安森美半導體前身是摩托羅拉集團的半導體元件部門,于1999年獨立上市,繼續(xù)生產摩托羅拉的分立晶體管,標準模擬和標準邏輯等器件。并購紀錄2000年四月,完成收購Cherry Semiconductor。2006年,完成收購位于美國俄勒岡州Gresham的LSI Logic設計和制造設施。2008年一月,以184M美元完成收購美國模擬器件公司的穩(wěn)壓及熱管理(Voltage Regulation and Thermal Management)部門。2008年三月,以915M美元完成收購AMI Semiconductor。2008年十月,以115M美元完成收購Catalyst Semiconductor。2009年十一月,以17M美元完成收購PulseCore Semiconductor。2010年一月,以115M美元完成收購California Micro Devices。2010年六月,完成收購Sound Design Technologies, Ltd。2011年一月,完成收購日本三洋電機的子公司三洋半導體(SANYO Semiconductor)。2011年二月,以$31.4M美元完成收購賽普拉斯半導體(Cypress Semiconductor)的CMOS圖像傳感器業(yè)務部門。2014年五月,完成收購Truesense Imaging, Inc。2014年七月,安森美半導體和富士通半導體宣布戰(zhàn)略合作(包括晶圓代工服務協(xié)議,及日本會津若松市富士通的8吋晶圓廠的10%權益。)2014年八月,以4億美元完成收購總部位于加州的Aptina Imaging Corp。2015年七月,安森美半導體完成收購Axsem AG。2015年11月18日,以每股20美元,斥資24億美元現(xiàn)金收購飛兆半導體公司。2016年八月,安森美半導體宣布已就出售點火IGBT業(yè)務給 Littelfuse 達成協(xié)議,出售其瞬態(tài)電壓抑制二極管和開關型晶閘管產品線,售價共1.04億美元現(xiàn)金。2016年九月,安森美半導體完成收購飛兆半導體公司。產品安森美半導體制造以下的各種產品:定制:ASIC;定制代工服務;定制ULP存儲器;定制CMOS圖像傳感器;集成無源器件分立:雙極晶體管;二極管和整流器;IGBT和FET;晶閘管;可調諧組件電源管理:AC-DC控制器和穩(wěn)壓器;DC-DC控制器、轉換器和穩(wěn)壓器;熱管理;驅動器;電壓和電流管理邏輯:時鐘產生;時鐘及數(shù)據(jù)分配;存儲器;微控制器;標準邏輯信號管理:放大器和比較器;模擬開關;音頻/視頻的ASSP;數(shù)字電位計;EMI/RFI濾波器;接口;光電、圖像及觸摸傳感器產品部安森美半導體的各個產品部門:模擬方案部(ASG) - Bob Klosterboer(高騰博),執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理圖像傳感器部(ISG) – Taner Ozcelik,高級副總裁兼總經(jīng)理電源方案部(PSG) – Bill Hall(賀彥彬),執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理解決方案工程中心日本:大阪; 東京中國:上海德國:慕尼黑中國臺灣:臺北美國:加州圣荷西; 俄勒岡州波特蘭; 底特律韓國:首爾設計中心美國:亞利桑那州鳳凰城(Phoenix)、亞利桑那州錢德勒(Chandler)、得州奧斯?。ˋustin)、得州普萊諾(Plano)、羅德島州東格林尼治(East Greenwich)、科羅拉多州Longmont、加州圣克拉拉(Santa Clara)、愛達荷州波卡特洛(Pocatello)、賓夕法尼亞州Lower Gwynedd、猶他州林頓(Lindon)、愛達荷州楠帕(Nampa)加拿大:伯靈頓(Burlington), 滑鐵盧(Waterloo)比利時:梅赫倫(Mechelen),奧德納爾德(Oudenaarde),菲爾福爾德(Vilvoorde)法國:圖盧茲(Toulouse)德國:慕尼黑羅馬尼亞:布加勒斯特(Bucharest)斯洛伐克:布拉迪斯拉發(fā)(Bratislava)愛爾蘭:利默里克(Limerick)瑞士:Marin捷克:Roznov,布爾諾(Brno)韓國:首爾中國臺灣:臺北印度:班加羅爾(Bangalore),諾伊達(Noida)日本:岐阜市,群馬菲律賓:德拉克市(Tarlac City)制造工廠美國:亞利桑那州鳳凰城、亞利桑那州錢德勒、俄勒岡州Gresham、愛達荷州波卡特洛、愛達荷州楠帕、緬因州南波特蘭加拿大:伯靈頓 (安大略省)比利時:奧德納爾德捷克:Roznov中國:樂山、深圳、蘇州日本:群馬縣、埼玉縣羽生市、新潟縣新潟市韓國:富川菲律賓:Carmona, Cavite、Tarlac City、宿霧市馬來西亞:森美蘭州芙蓉市越南:邊和市、順安市社

歷史安森美半導體前身是摩托羅拉集團的半導體元件部門,于1999年獨立上市,繼續(xù)生產摩托羅拉的分立晶體管,標準模擬和標準邏輯等器件。并購紀錄2000年四月,完成收購Cherry Semiconductor。2006年,完成收購位于美國俄勒岡州Gresham的LSI Logic設計和制造設施。2008年一月,以184M美元完成收購美國模擬器件公司的穩(wěn)壓及熱管理(Voltage Regulation and Thermal Management)部門。2008年三月,以915M美元完成收購AMI Semiconductor。2008年十月,以115M美元完成收購Catalyst Semiconductor。2009年十一月,以17M美元完成收購PulseCore Semiconductor。2010年一月,以115M美元完成收購California Micro Devices。2010年六月,完成收購Sound Design Technologies, Ltd。2011年一月,完成收購日本三洋電機的子公司三洋半導體(SANYO Semiconductor)。2011年二月,以$31.4M美元完成收購賽普拉斯半導體(Cypress Semiconductor)的CMOS圖像傳感器業(yè)務部門。2014年五月,完成收購Truesense Imaging, Inc。2014年七月,安森美半導體和富士通半導體宣布戰(zhàn)略合作(包括晶圓代工服務協(xié)議,及日本會津若松市富士通的8吋晶圓廠的10%權益。)2014年八月,以4億美元完成收購總部位于加州的Aptina Imaging Corp。2015年七月,安森美半導體完成收購Axsem AG。2015年11月18日,以每股20美元,斥資24億美元現(xiàn)金收購飛兆半導體公司。2016年八月,安森美半導體宣布已就出售點火IGBT業(yè)務給 Littelfuse 達成協(xié)議,出售其瞬態(tài)電壓抑制二極管和開關型晶閘管產品線,售價共1.04億美元現(xiàn)金。2016年九月,安森美半導體完成收購飛兆半導體公司。產品安森美半導體制造以下的各種產品:定制:ASIC;定制代工服務;定制ULP存儲器;定制CMOS圖像傳感器;集成無源器件分立:雙極晶體管;二極管和整流器;IGBT和FET;晶閘管;可調諧組件電源管理:AC-DC控制器和穩(wěn)壓器;DC-DC控制器、轉換器和穩(wěn)壓器;熱管理;驅動器;電壓和電流管理邏輯:時鐘產生;時鐘及數(shù)據(jù)分配;存儲器;微控制器;標準邏輯信號管理:放大器和比較器;模擬開關;音頻/視頻的ASSP;數(shù)字電位計;EMI/RFI濾波器;接口;光電、圖像及觸摸傳感器產品部安森美半導體的各個產品部門:模擬方案部(ASG) - Bob Klosterboer(高騰博),執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理圖像傳感器部(ISG) – Taner Ozcelik,高級副總裁兼總經(jīng)理電源方案部(PSG) – Bill Hall(賀彥彬),執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理解決方案工程中心日本:大阪; 東京中國:上海德國:慕尼黑中國臺灣:臺北美國:加州圣荷西; 俄勒岡州波特蘭; 底特律韓國:首爾設計中心美國:亞利桑那州鳳凰城(Phoenix)、亞利桑那州錢德勒(Chandler)、得州奧斯?。ˋustin)、得州普萊諾(Plano)、羅德島州東格林尼治(East Greenwich)、科羅拉多州Longmont、加州圣克拉拉(Santa Clara)、愛達荷州波卡特洛(Pocatello)、賓夕法尼亞州Lower Gwynedd、猶他州林頓(Lindon)、愛達荷州楠帕(Nampa)加拿大:伯靈頓(Burlington), 滑鐵盧(Waterloo)比利時:梅赫倫(Mechelen),奧德納爾德(Oudenaarde),菲爾福爾德(Vilvoorde)法國:圖盧茲(Toulouse)德國:慕尼黑羅馬尼亞:布加勒斯特(Bucharest)斯洛伐克:布拉迪斯拉發(fā)(Bratislava)愛爾蘭:利默里克(Limerick)瑞士:Marin捷克:Roznov,布爾諾(Brno)韓國:首爾中國臺灣:臺北印度:班加羅爾(Bangalore),諾伊達(Noida)日本:岐阜市,群馬菲律賓:德拉克市(Tarlac City)制造工廠美國:亞利桑那州鳳凰城、亞利桑那州錢德勒、俄勒岡州Gresham、愛達荷州波卡特洛、愛達荷州楠帕、緬因州南波特蘭加拿大:伯靈頓 (安大略省)比利時:奧德納爾德捷克:Roznov中國:樂山、深圳、蘇州日本:群馬縣、埼玉縣羽生市、新潟縣新潟市韓國:富川菲律賓:Carmona, Cavite、Tarlac City、宿霧市馬來西亞:森美蘭州芙蓉市越南:邊和市、順安市社收起

查看更多

相關推薦

電子產業(yè)圖譜