Routing von LFPAK-MOSFETs

Ich verlege zum ersten Mal eine Leiterplatte mit MOSFETs in LFPAK-Gehäusen (alias SOT-669, Power SO8). Sie sehen aus wie D2PAK. Der Hersteller NXP rät dazu, auf Ober- und Unterseite identische Polygone zu zeichnen, die mit dem Drain-Tab verbunden und durch Vias miteinander verbunden sind, um die Wärme von der Ober- auf die Unterseite zu übertragen (Unterseitenkühlung). Sie schlagen vor, die Durchkontaktierungen direkt durch das Drain-Pad und um es herum zu platzieren.

Vias

Sie erwähnen Durchkontaktierungen mit einem Lochdurchmesser von 0,8 mm (32 mils), kommentieren jedoch nicht, wie sie zu diesem Wert gekommen sind. Ist es nicht zu groß? Ich mache mir Sorgen darüber, dass die Lötpaste alle Durchkontaktierungen füllt und der MOSFET nicht gut gelötet wird. Ich werde sie in einem Ofen löten lassen.

Meine Referenz: https://assets.nexperia.com/documents/application-note/AN10874.pdf , Seite 16.

Polygon verbinden

Sollte ich thermische Entlastungen verwenden, um die MOSFETs mit den Polygonen zu verbinden? Ich habe gelesen, dass ich sie nicht für Vias verwenden sollte.

Sind Sie sicher, dass sie nicht über gefüllte Durchkontaktierungen sprechen?

Antworten (1)

Nein, keine Wärmeentlastungs-Durchkontaktierungen verwenden. Der Grund, warum sie so groß sind, ist, dass sie sich mit Lot füllen, das eine starke Wärmeverbindung zur anderen Seite der Leiterplatte herstellt. Ich habe mehrere PCBs mit dieser Methode gemacht, und es funktioniert gut, die MOSFETS werden gut löten.

Das PDF verwendete 1 oz für seine Simulation, was normalerweise 1/2 oz Basis und 1/2 oz Platte ist. Ich würde empfehlen, mindestens 2 Unzen Kupfer (1 Unzen Basis, 1 Unzen Platte) zu verwenden, wenn Sie andere kleinere SMT-Teile auf der Platine haben, oder eine schwerere Beschichtung, wenn nur die MOSFETs. Wenn Sie 3 Unzen oder 4 Unzen bekommen können, haben Sie einen viel besseren Kühlkörper.

Schauen Sie auf Seite 17 dieses PDFs, mehr Löcher wurden verwendet, um die Schichten zu verbinden, je kühler die MOSFETs liefen, weil sie eine bessere thermische Verbindung zu den anderen Schichten der Leiterplatte hatten.

Interessant ist, dass 54 Vias eine geringere Temperatur haben als 63 Vias (Seite 17). Kennt jemand den Grund woran das liegen könnte?
Thermodynamik ist meiner Meinung nach ein seltsames Biest. Ich würde davon ausgehen, dass die Platzierung der Löcher die Leistung beeinflussen könnte, wenn die Löcher die gleiche Menge an Lötmittel eingequetscht haben, wie gut der Beschichtungsprozess in den Löchern funktioniert hat usw. Die Hauptsache ist, dass nur ein paar Durchkontaktierungen die beiden verbinden Seiten nahm die Sperrschichttemperatur ab
Ich habe schließlich 0,3 mm (12 mil) thermische Durchkontaktierungen verwendet. Die Bauteile habe ich per Reflow-Löten montieren lassen. Ein Teil der Lötpaste ging durch die Platine, aber mäßig. Die Komponenten scheinen gut verlötet zu sein, obwohl ich noch keine Gelegenheit hatte, die Platinen zu testen. Ich habe keine thermischen Entlastungsverbindungen verwendet, um die Wärmeübertragung und den Stromdurchsatz zu maximieren, und weil sie beim Reflow-Löten völlig nutzlos sind, da die gesamte Leiterplatte erhitzt wird.
In der Zwischenzeit habe ich das Board getestet, das einen 4-Layer-Stack-up hat, und es funktioniert ziemlich gut.
efox29: es ist so eine kleine Änderung. Ich denke, es ist nicht signifikant. Das erkennt man am Verlauf der Handlung. Der eigentliche Lötprozess fügt dem Wärmewiderstand viel mehr Unsicherheit hinzu.