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[参考译文] WEBENCH®︎工具:通过在 PCB 上添加额外的铜来降低热阻

Guru**** 2501685 points
Other Parts Discussed in Thread: CSD18510Q5B

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/885241/webench-tools-reduction-of-thermal-resistance-by-adding-extra-copper-on-pcb

主题中讨论的其他器件:CSD18510Q5B

工具/软件:WEBENCHRegistered设计工具

您好!

我正在使用 CSD18510Q5b MOSFET。RθJA 的 MOSFET 为 125°C/W,且焊盘面积最小。现在,如果我使用铜厚度为2oz 的10mmx10mm 铜焊盘,则近似为 θCu =35°C/W.SO 是否  可以并联 RθJA Ω 和 θCu Ω 来降低总热阻。(125°C/W||  35°C/W=28°C/W)。

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    您好 Pritesh、

    感谢您的查询。 在下面、您可以找到有关 TI 如何测量和指定 FET 热阻抗的博客链接。 增加 PCB 上的铜焊盘肯定有助于降低热阻抗。 TI 在最小焊盘和1平方英寸的空间上测试热阻抗。 2盎司 铜。 具有最小焊盘的 CSD18510Q5B 的测量结果:典型值为109摄氏度/瓦/136摄氏度/瓦最大值 在1平方英寸的焊盘上:典型值为40°C/W、最大值为50°C/W 另一个数据点:对于此封装和芯片尺寸、我们的热仿真显示、RthetaJC_TOP (位于塑料外壳顶部)约为8degC/W 我不确定您是否应该将较大铜形状的热阻抗与 RthetaJA 并联。 在此模型中、我认为铜与 RthaJC_Bottom 串联、然后与 RthetaJC_TOP 到环境的路径并联、如博客中所示。 散热封装的主要散热路径是通过散热焊盘(FET 的漏极)进入 PCB。 该封装使用铜夹连接硅芯片的源极与引线框。 这也为 PCB 提供了一条非常好的散热路径。 最大限度地增加这两种连接的铜将有助于散热 FET 产生的热量。 您还可以考虑在内部平面上使用散热过孔来帮助散热。 有时、如果漏极或源极具有可将噪声注入电路板的大开关信号、则可能不需要这样做。

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    您好!

    您能否确认 较大铜形状的热阻抗与 RthetaJA 是否平行。

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    您好 Pritesh、

    不、我认为您无法将铜形状的热阻抗与 RthetaJA 并联。 铜是 RthetaJA 的一部分、正如我在先前的回复中发送给您的博客中所述。 10 x 10mm 的铜形状不比 TI 热阻抗测试所用的实际封装和最小焊盘尺寸大得多、远小于1平方英寸。 数据表中也指定了该焊盘。 我相信、通过将铜与 RthetaJA 并联、您将获得与计算相同的好处。 您可能可以使用 Flotherm 或 ICEpak 对其进行仿真。

    您能告诉我有关您的应用的更多信息吗? 您是否在电机驱动器或电源等开关模式应用中使用 FET、或将其用作热插拔、OR'ing 或电池保护等开/关开关? 您对 FET 的电流/功率要求是什么? 通常、5x6mm SON 封装的最大功耗约为3W。 您可以在下面的技术链接中找到按封装列出的一些"经验法则"功率耗散估算值。

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    您好 Pritesh、

    我检查了用于测量 MOSFET 数据表热阻抗的电路板上的焊盘尺寸。 最小焊盘尺寸与 MOSFET 数据表中建议的 PCB 封装尺寸相匹配、引线延伸到电路板的边缘、以便与器件的漏极、源极和栅极端子进行电气连接。 对于 CSD18510Q5B、连接到漏极的散热焊盘约为4.5mm x 4.5mm、包括漏极、源极和栅极在内的总体尺寸约为6.3mm。 您的10mm x 10mm 焊盘应通过改进 RthetaBA (板到环境)以增量方式提高 RthetaJA。 较大的焊盘对 RthetaJC (结至外壳)的影响最小。 我只是不确定它将在多大程度上改善有效的 RthetaJA。 您需要进行仿真或测试以进行此确定。