Kühlkörper auf der Unterseite der Platine

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Eine typische Lötmaske hat eine Dicke von 20-25 µm und eine Wärmeleitfähigkeit von 0,2 W/mK. Das bedeutet, dass eine Lötstopplackfläche von 1 cm2 einen thermischen Widerstand von 1 °C/W hat. Dies kann ein Problem sein ... oder nicht, das hängt von Ihrer Anwendung ab und davon, wie viel Leistung verbraucht wird. Bei ein paar Watt spielen 1°C/W mehr keine Rolle, rechnen Sie einfach nach. Bei größerer Kontaktfläche sinkt der Wärmewiderstand entsprechend.

Der Lötstopplack hat jedoch eine weitere sehr wichtige Rolle. Wenn Sie Immersionsgold verwenden, können große Kupferflächen ohne Lötstopplack zu einer dicken Goldschicht führen, und Ihre Leiterplattenfabrik wird fragen, wer für das zusätzliche Gold bezahlt. Wenn Sie HASL verwenden, ist die Lotdicke möglicherweise nicht gleichmäßig, was ein dickeres Schnittstellenmaterial erfordert, um die Bumps auszugleichen und auch den Wärmewiderstand zu erhöhen. Es könnte sogar ein kleiner Lottropfen am Rand einer Durchkontaktierung übrig bleiben, und dann wird Ihr Kühlkörper nicht bündig sein, und wenn Sie versuchen, die Beule von Hand zu entfernen, wird es eine Sauerei geben. Und natürlich würde Wellenlöten auch zu einem Durcheinander führen. Also ... Lötstopplack ist schön zu haben.

Eloxiertes Aluminium ist durch die Oxidschicht isoliert, kann aber abkratzen. Ein nackter Kühlkörper auf Durchkontaktierungen mit nur leitfähigem Fett dazwischen würde also funktionieren ... theoretisch ... immer noch eine schlechte Idee. Es ist besser, die Durchkontaktierungen zu zelten und mit Lötstopplack zu schützen.

Wärmeleitpaste ist besser als Silpads, weil sie dünner ist. Silpads sind jedoch isolierend und Wärmeleitpaste nicht. Warum nicht einfach das Datenblatt Ihres Silpads überprüfen und den Wärmewiderstand gegenüber der Kontaktfläche berechnen und prüfen, ob es funktioniert?

Eine weitere Option ist ein SMD-Kühlkörper . Vorteile: Der Wärmeleitpfad besteht zu 100 % aus Metall. Nachteile: Der Wärmepfad muss horizontal durch die Kupferschicht verlaufen, was nicht so effizient ist.

Ohnehin. Wenn Ihr IC nur wenige Watt abführt, behalten Sie den Siebdruck bei oder verwenden Sie einen SMD-Kühlkörper.

Wenn Sie also vermeiden möchten, dass Kupfergüsse kurzgeschlossen werden, bleiben Sie beim Lötstopplack. Der Wärmewiderstand ist wahrscheinlich geringer als der Unterschied zwischen einem Pad und einer dünnen Schicht Wärmeleitpaste.

Wie heiß wird die Oberseite Ihres IC-Gehäuses? Vielleicht hilft auch ein kleiner, zweiter Kühlkörper, der oben auf die Verpackung geklebt wird.

Wenn Sie Ihr Board umgekehrt montieren, verbessert die Konvektion die Kühleffizienz Ihrer Finnen erheblich.

Ich denke, es ist eine gute Idee. Etwa 2/3 der Leistung eines ICs werden in der Leiterplatte vergossen.

Der Grund, warum Sie diesen Ansatz nicht häufiger sehen, ist, dass viele Designer die Unterseite der Platine für Bypass-Kondensatoren verwenden möchten und im Allgemeinen eine mechanische Vorspannung für hohe Komponenten auf der Oberseite haben.

Die Herausforderung, die Sie bei einer vollständig freigelegten Kupferflut haben, liegt in der Bestückung: Sie können bei Bedarf kein einfaches Wellenlöten ohne Sperrplatte verwenden, und dies ist auch ein Problem für Komponenten, die von SMT aufgebracht werden.

Teilen Sie den Unterschied vielleicht auf und verwenden Sie ein Tüpfelmuster aus freigelegtem Kupfer in der Maske, und stellen Sie sicher, dass alle Spuren, die vom freigelegten Bereich zu den Komponentenpads gehen, Lötmaskendämme haben.

Mehr Zeug:

Das Phasenänderungsmaterial ergibt eine bessere Leistung als das Siliziumpad, bei höheren Kosten. Wärmeleitpaste auch.

Epoxy verwenden - das ist der faule Weg, Montageleute hassen es. Finden Sie heraus, wie Sie den Kühlkörper mit Druckstiften oder einer Federklemme montieren.