Охлаждение SMD транзистора?, Изменение конфигурации полигона. Опции

[vlvl@ukr.net]

Допустим есть корпус D2-PAK. Если разместить его на полигоне 2 Х 2 см, получим некое термосопотивление этого полигона. Теперь , оставим тот же периметр 2 х 2 см, изменим конфигурацию полигона и выполним его в виде гребенки ( солнышка ). Как при этом изменении изменится охлаждение нашего корпуса D2-PAK, станет лучше или хуже. Кто что думает и знает по этому поводу?

[Stanislav]

...Кто что думает и знает по этому поводу?

В общем, согласен с предыдущими авторами.
Есть ещё пара известных мне способов отвода тепла:

- по внутренней металлизации платы. Промежуточный слой делается толстым, и теплопередача осуществляется обильной пропистонкой, с дальнейшим распределением тепла по всей площади платы..
- по противоположному слою. Там в моём случае делался сплошной полигон, а теплопередача + конвекция получалась путём пропистонки большими отверстиями (ф3мм). Силовые компоненты при этом должны располагаться на одной стороне.

По опыту: поверхностные теплоотводные полигоны большой площади (более 10 см^2 с силовым прибором в центре) абсолютно неэффективны. Градиент температуры от центра к краю в "комнатных" условиях достигает градусов 40-50 при температуре корпуса силового прибора более 100 град.

Во всех остальных случаях массивный радиатор будет лучше. Трёхмерный - хотя бы тем, что площадь теплоотдачи у него в 2 раза больше, и теплопередача не сравнима с тонкой металлизацией платы.

...Не зря технологи выламывают нам руки, заставляя делать термобарьеры на SMD компонентах (подвод к площадке узкой стандартной дорожкой).

Суждение не в кассу.
Термобарьеры к теме отношения не имеют. Видимо, Вы плохо понимаете, зачем они вообще нужны.
У нас, к примеру, тепловыделяющие компоненты сажают именно на полигон. Так, как это рекомендовано в аппнотах, и для обеспечения необходимого теплоотвода.

[Microwatt]

Суждение не в кассу.
Термобарьеры к теме отношения не имеют. Видимо, Вы плохо понимаете, зачем они вообще нужны.
У нас, к примеру, тепловыделяющие компоненты сажают именно на полигон. Так, как это рекомендовано в аппнотах, и для обеспечения необходимого теплоотвода.

Да с суждением разберитесь, а потом уж определите - в кассу/не в кассу.
У Вас сажают на полигон? Так это не только у Вас.
Хотят разработчики посадить на полигон. А технологи против. Им для стабильности технологии групповой пайки нужны единообразные тонкие подводки. Заставляют делать на полигонах термобарьеры - узкие теплоизолирующие окна в меди.
В особых случаях удается отстоять пайку прямо на полигон , но это у них ручная допайка, не любят.
А к Вам попутно вопрос по "пропистонке". Вы рекомендуете 3мм диаметром? Почему 3, а не 1 или 4?
Критерий есть какой-то? Тепловой расчет?

[Stanislav]

Да с суждением разберитесь, а потом уж определите - в кассу/не в кассу.
У Вас сажают на полигон? Так это не только у Вас.

Лады, простите, если неправильно Вас понял.

...Хотят разработчики посадить на полигон. А технологи против. Им для стабильности технологии групповой пайки нужны единообразные тонкие подводки. Заставляют делать на полигонах термобарьеры - узкие теплоизолирующие окна в меди.

Не понимаю, почему?
К сожалению, счас нет возможности привести фото, но на следующей неделе попробую, если не забуду.
Силовые приборы сажаются именно на полигон, без термобарьеров.
В качестве хорошего примера могу предложить рассмотреть способ монтажа силовых транзисторов низковольтных импульсных преобразователей для самой обычной муттер-борды, имеющейся даже в компьютере, за которым Вы сейчас сидите.
Никаких термобарьеров вблизи данных элементов сроду там не замечал.

ЗЫ. Если не трудно, поясните, для чего могут потребоваться термобарьеры при пайке корпусного вывода D2-PAK, о котором идёт здесь речь? Вопрос без подколки - я действительно этого не знаю.

...В особых случаях удается отстоять пайку прямо на полигон , но это у них ручная допайка, не любят.

Нет, автомат везде. Ручками сейчас - только компоненты "на протык".

...А к Вам попутно вопрос по "пропистонке". Вы рекомендуете 3мм диаметром? Почему 3, а не 1 или 4?
Критерий есть какой-то? Тепловой расчет?

Это был лишь частный случай, о чём и написал.
Диаметр дырок выбран из тех соображений, чтобы не снижать площадь теплоотводящей поверхности (плата толщиной 1,5 мм), и обеспечить хороший проток воздуха сквозь них.
Конечно, точного расчёта не производилось - лишь грубая оценка.
Парочка плат где-то в домашнем хламе ещё должна присутствовать. Если найду - сфотографирую.

Отверстия в "пропистонке" заполняете припоем или оставляете пустыми ?

Относительно малые отверстия (ф<0,8-1 мм при толщине платы 1,5 мм), лучше заливать. Потому, что аэродинамическое сопротивление (да-да, не удивляйтесь ) таких дырок исключает эффективный проход сквозь них воздуха при конвекции.
Всё вышеизложенное относится, конечно, к случаю, когда плата располагается горизонтально, и для конвективных потоков существуют условия внутри корпуса.
Для расположения плат "на ребре" сказать затрудняюсь. Вероятно, пистоны с дырами достаточно большого диаметра могут быть полезны и там, но с меньшим эффектом.
Я бы в таком случае, скорее всего, сделал два полигона с разных сторон платы и соединил бы их не очень большими пистонами с заливкой припоем.

Господа, любой разговор о радиаторах прежде всего начинают с той мощности которую необходимо сдуть с элемента. А так это кофейная гуща...

Совершенно согласен!
Но... каков вопрос, таковы и ответы.

А наверное, из соображения что воздух в d=3mm уже как-то циркулирует, а площадь еще не съедается - потому что с двух сторон вырезанная площадь фольги как раз заменяется металлизацией на стенках отверстия. При меньшем диаметре - вроде площадь боковых стенок больше, но воздух не будет циркулировать. А при большем - съедается площадь...

PS Это все для толщины платы 1.5mm

О! Глас не отрока, но мужа.
Именно так.
Кстати, дырки нельзя располагать друг к другу вплотную - ухудшается распределение тепла по площади полигонов.

ЗЗЫ. Для двухслойных "силовых" плат, конечно, нужно выбирать материал с возможно бОльшей толщиной металлизации.
Напоминание, очевидно, лишнее, но как-то пропустил при оценке эффективности "полигонных" кулеров. Для 35 мкм делать более 8-10 см^2 с каждой стороны платы не имеет особого смысла.

[Guest_orthodox_*]

ЗЫ. Если не трудно, поясните, для чего могут потребоваться термобарьеры при пайке корпусного вывода D2-PAK, о котором идёт здесь речь? Вопрос без подколки - я действительно этого не знаю.

Это , наверное, когда платы паяют где одновременно легкие и тяжелые элементы,
то сложно термопрофиль рассчитать. Для легких и тяжелых оптимальный - отличается.
Пока толстый греется, тонкий перегреется - где-то так.
То ли флюс там успевает выпариться ,
то ли при ИК нагреве пластик перегревается - врать не буду, не помню.
Могу спросить, если кому надо...

Но не любят они этого, оох не любят...


Допайка "ручками" тяжелых элементов не обязательно подразумевает паяльник. Возможно, и местный ИК нагрев, и воздух. Заказчик может и не знать, как допаивали. Тем более что опытная монтажница не сильно отстает по скорости от автоматического монтажа (кроме уж самых навороченных автоматов)

[Stanislav]

Это , наверное, когда платы паяют где одновременно легкие и тяжелые элементы,
то сложно термопрофиль рассчитать. Для легких и тяжелых оптимальный - отличается.
Пока толстый греется, тонкий перегреется - где-то так.
То ли флюс там успевает выпариться ,
то ли при ИК нагреве пластик перегревается - врать не буду, не помню.

Ничо не понял.
С термобарьером пластик что, не перегревается? Или термопрофиль становится другим?
Да и при чём здесь ИК? Промышленная пайка осуществляется горячим воздухом, если не ошибаюсь.
Хотя, сути вопроса последнее не меняет.

Могу спросить, если кому надо.

Уж будьте столь любезны. Ибо муть беспросветную в объяснениях наблюдаю.