Conexión a tierra eléctrica de un disipador de calor grande a tierra de capa de PCB

Tengo una placa de 100x100 mm que está conectada directamente a un disipador térmico del mismo tamaño en un lado (tocando los paquetes IC que producen calor). El tablero es de 4 capas, con una gran capa intermedia de suelo. ¿Hay alguna razón por la que NO deba conectar las almohadillas de montaje del orificio del tornillo del disipador de calor a esta capa intermedia?

¿Está eléctricamente en contacto con alguna otra parte del circuito o cableado?
¿Qué tipo de IC(s) estás disipando? ¿Podría publicar un enlace a las hojas de datos?
¿Se guarda su circuito dentro de una caja/recinto? ¿El recinto es conductivo o no conductivo? ¿El disipador de calor se pega fuera de la carcasa o está dentro? ¿El disipador de calor hace contacto con la carcasa?
No está en contacto con ninguna otra parte del circuito/PCB, y está dentro de un gabinete... Puedo hacer que el disipador de calor entre en contacto o no entre en contacto con el gabinete. Soy circuitos integrados de tipo FPGA disipadores de calor.

Respuestas (3)

¿Hay alguna razón por la que NO deba conectar las almohadillas de montaje del orificio del tornillo del disipador de calor a esta capa intermedia?

Una razón para no hacerlo es que puede convertir el disipador de calor en una antena y un radiador involuntario si su suelo es especialmente ruidoso.

Sin embargo, este es un escenario poco probable y depende en gran medida del diseño. En la mayoría de los casos, conectar a tierra eléctricamente el disipador de calor ayudará a reducir el ruido.

La otra razón es si el disipador de calor podría devolver el calor a la placa de circuito impreso en un área en la que quizás no lo desee.

Algo para pensar y diseñar.

¿Cómo ves un disipador de calor, con una placa base horizontal gruesa, actuando como una antena? Lo vería actuando como un escudo de RF. Con los componentes intercalados entre el plano de tierra interno y el disipador de calor conectado a tierra, esperaría que se radiara o recibiera muy poca interferencia de RF.
Esta es la forma en que veo que los disipadores de calor se convierten en una antena. Menos probable para un FPGA o micro, pero no imposible, ya que a veces se pueden encender y apagar grandes partes de todo el chip. Probablemente sea mejor conectarlo a tierra, pero si la tierra se mueve, convertirá el disipador de calor en un radiador, esto es muy poco probable, pero es algo en lo que pensar.

Al ser una parte conductora grande que no está diseñada para transportar corriente, si está cerca de conductores de voltaje de línea (en el mismo caso y no separados mecánicamente, por ejemplo), debe conectarse a tierra a la caja, que debe estar unida a la unión (conductor verde). Si este es el caso y no se puede conectar a tierra (p. ej., si se usa como conductor), debe separarse mecánicamente del usuario (protegerse con una carcasa) y posiblemente aislarse.

La razón por la que esto importa es que si está involucrando voltaje de línea, la conexión a tierra de su placa de circuito es en realidad el cable blanco (neutro/conductor identificado), no el verde, y es importante usar el cable blanco para toda la corriente que se pretende fluir, y el cable verde para toda la corriente que no debe fluir.

Si está diseñando un dispositivo que no entra en contacto con el voltaje de línea, estoy bastante seguro de que solo debe preocuparse por los efectos de RF y, si lo desea, puede usarlo como un bus de tierra grande.

El plano de tierra interno debe usarse como un disipador de calor. Esto significa que debe haber vías térmicas desde la(s) fuente(s) de calor hasta el plano de tierra.

No hay ninguna razón por la que el disipador de calor no deba estar conectado tanto eléctrica como térmicamente al plano de tierra.

Incluso sin vías térmicas, el plano de tierra interno distribuirá el calor a los orificios de montaje del disipador térmico.

En la literatura técnica se recomienda muy a menudo utilizar el plano de tierra como disipador de calor y que la almohadilla térmica del componente esté conectada al plano de tierra.