¿Disipador de calor en la parte superior del IC de plástico SMD o en la parte inferior de la PCB?

Aquí hay una regla algo general. Cuando un transistor SMT o IC tiene una almohadilla térmica en la parte inferior, está diseñado para disipar el calor en la PCB. (Los componentes sin almohadillas térmicas se disipan en la PCB a través de pines). La resistencia térmica desde la matriz hasta la almohadilla térmica es mucho menor que en la parte superior del IC. En el caso de los circuitos integrados, la almohadilla térmica es el potencial de tierra y puede conectarla a un plano de tierra que es un buen disipador de calor. En el caso de los transistores, la almohadilla térmica a menudo no se puede conectar a tierra o al plano de alimentación.

Así que calentamos el IC a la PCB. Entonces, ¿cómo disipamos el calor de la PCB?
Una PCB puede disipar algo de energía por sí misma. Si la placa de circuito impreso es lo suficientemente grande, y la potencia que tiene que disipar no es demasiado grande, y la temperatura ambiente no es demasiado alta, entonces la placa de circuito impreso en sí misma puede ser suficiente. Si el diseño es denso y la placa de circuito impreso no puede disipar suficiente energía por sí misma, se necesita un disipador de calor adicional.

Puede disipar el calor de la PCB en una caja de metal. Puede agregar disipadores de calor SMT. Puede atornillar disipadores de calor. Hay diferentes maneras de hacer esto, que dependen de diferentes requisitos y situaciones.
Aquí es donde se vuelve difícil hablar de reglas generales.

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La regla general es que no hay una regla general.

En todos los casos, debe comprender la ruta térmica completa desde la matriz hasta el ambiente.

Algunas partes SMD tienen almohadillas térmicas, en cuyo caso, puede usar muchas vías de cobre para conducir el calor al otro lado de la PCB, donde puede manejarlo de manera más efectiva.

Otros SMD usan solo sus marcos de plomo para deshacerse del calor, en cuyo caso, puede hacer lo mismo, con los requisitos adicionales de aislamiento eléctrico.

Aplicar un disipador de calor directamente a un paquete de epoxi es la opción menos deseable, pero a veces la única disponible.

Probablemente no necesite un disipador de calor si solo la resistencia térmica de la unión térmica a la placa es de 13 C/W y la pieza admite una temperatura de funcionamiento de 125 C.

Asumiendo el voltaje y la corriente de salida más altos, que es de 2 A y 9 W, esto equivaldría a 18 W de potencia a través del dispositivo. Con una eficiencia de límite inferior del 80 %, esto significaría que la cifra para la disipación de energía en el peor de los casos sería de alrededor de 3,6 W. Una disipación de 3,6 W equivaldría a un aumento de temperatura de 50 °C por encima de la temperatura de la PCB.

Esto significa que si la temperatura de la placa de circuito impreso fuera de 40 °C, la pieza estaría a 90 °C, lo que aún estaría dentro de su temperatura de funcionamiento. Esto también supone que no se pierde calor en el aire, el aire contribuye con una pérdida de calor adicional del 20% a través de la parte superior.

También hay algunas advertencias para esta cifra, una de las cuales es que parte de la ineficiencia se debe al inductor y parte de la energía se disipará allí, por lo que el peor de los casos debería ser inferior a 50C.

Debe usar un disipador de calor si la temperatura de la placa va a ser alta o si el ambiente térmico es malo (por ejemplo, más de 50 °C). Tenga en cuenta que un disipador térmico tiene 4 veces menos vía térmica que los pines, por lo que la mejor manera de sacar el calor de la pieza es a través de los pines y un buen diseño térmico de PCB.

De lo contrario, siga el diseño de placa recomendado y utilice un buen diseño de PCB térmico: Fuente: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps63070.pdf