Необходимая поверхность печатной платы для охлаждения корпуса SOIC-8 EP

На самом деле это довольно глубокий вопрос. К счастью, на эту тему имеется обширный пласт литературы. Вы в принципе на правильном пути, но почему-то не попали в нужные статьи.

Да, если контактная площадка припаяна, вы можете принять θCS равным нулю.

Что касается переходных отверстий, типичное тепловое сопротивление переходных отверстий на печатной плате FR4 толщиной 1,6 мм составляет от 130 до 250 °C/Вт, в зависимости от компоновки и размера переходных отверстий. Таким образом, вам понадобится несколько из них, чтобы иметь какой-либо эффект. Или вы можете сделать одно сквозное отверстие диаметром 2 мм и заполнить его припоем. Калькуляторов на эту тему предостаточно , погуглите "Тепловое сопротивление промежуточного калькулятора".

Все детали прекрасно объяснены с формулами и практическими примерами в этой инструкции по применению AN-2020 .

Окончательные результаты будут зависеть от деталей окружающих условий, от того, ориентирована ли плата вертикально или горизонтально, есть ли препятствия для естественного конвективного воздушного потока или может быть какая-то принудительная вентиляция вокруг. Тепловое изображение печатной платы очень поможет оценить тепловое состояние платы и, при необходимости, внести коррективы в конструкцию.

Но для рассеивания 1 Вт и термопрокладки 3x3 мм, припаянной к печатной плате весом 1,5 унции, я бы не стал сильно беспокоиться, учитывая TJ = 150 ° C.

Стандартная медная фольга --- 1 унция на квадратный фут, толщина 35 микрон, толщина 1,4 мил --- имеет тепловое сопротивление 70 градусов по Цельсию от одного края квадрата до противоположного края квадрата.

Таким образом, 0,1-дюймовая дорожка шириной 0,01 дюйма с соотношением сторон 10:1 и 10 квадратами фольги имеет тепловое сопротивление вдоль дорожки 10 * 70 = 700 градусов по Цельсию на ватт.

У такого распределителя тепла 70/8 = 9 градусов по Цельсию на ватт.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Это хороший ресурс: HeatSinkCalculator
Они имеют ограниченную функциональность для бесплатного использования.

Также вы можете провести термический анализ с помощью TI WebBench.

У производителей светодиодов есть хорошая документация по дизайну печатных плат.
Cree: оптимизация тепловых характеристик печатных плат

Что касается тепловых отверстий, я провел много исследований, и пришел к единому мнению, что нужно использовать 15-миллиметровые отверстия, расположенные на расстоянии 35-миллиметровых центров, и максимум 15 отверстий. И используйте 2 унции меди.

Я обнаружил, что метод теплового перехода неадекватен. Что я сделал, так это расширил термопрокладку на верхнем слое печатной платы с одного конца чипа с помощью большей прокладки с отверстием для винта 4/40 или 3 мм для установки радиатора.

Я думал об этом методе так, что тепловое сопротивление будет самым низким на верхнем слое.

Еще одна вещь, которую я сделал, заключалась в том, чтобы использовать оголенную медную поверхность печатной платы, когда радиатор не был необходим. Окисленная медная прокладка имеет гораздо более высокую теплоотдачу.

---

ВЕЛ