Enrutamiento de MOSFET LFPAK

Estoy enrutando una PCB con MOSFET en paquetes LFPAK (también conocido como SOT-669, Power SO8) por primera vez. Parecen D2PAK. El fabricante, NXP, aconseja dibujar polígonos idénticos en los lados superior e inferior, conectados a la lengüeta de drenaje y unidos entre sí por vías, para transferir el calor del lado superior al inferior (refrigeración del lado inferior). Sugieren colocar las vías a través de la almohadilla de drenaje y alrededor de ella.

Vías

Mencionan vías con un diámetro de orificio de 0,8 mm (32 mils), pero no comentan cómo llegaron a este valor. ¿No es demasiado grande? Me preocupa que la soldadura en pasta llene todas las vías y que el MOSFET no se suelde bien. Los haré soldar en un horno.

Mi referencia: https://assets.nexperia.com/documents/application-note/AN10874.pdf , página 16.

Conexión de polígono

¿Debo usar relieves térmicos para conectar los MOSFET a los polígonos? He leído que no debería usarlos para vias.

¿Estás seguro de que no hablan de vias llenas?

Respuestas (1)

No, no use vías de alivio térmico. La razón por la que son tan grandes es para que se llenen de soldadura, lo que hará una fuerte conexión térmica con el otro lado de la PCB. He hecho varios PCB usando este método, y funciona bien, los MOSFETS se sueldan bien.

El PDF usó 1 oz para su simulación, que generalmente es 1/2 oz de base y 1/2 oz de placa. Recomendaría usar al menos 2 oz de cobre (base de 1 oz, placa de 1 oz) si tiene otras piezas SMT más pequeñas en el tablero, o un revestimiento más pesado si solo los MOSFET. Si puede obtener 3 oz o 4 oz, tendrá un disipador de calor mucho mejor.

Mire en la página 17 de ese PDF, se usaron más agujeros para unir las capas del enfriador que corrieron los MOSFET porque tenían una mejor conexión térmica con las otras capas de PCB.

Lo interesante es que 54 vías tiene una temperatura menor que 63 vías (página 17). ¿Alguien sabe la razón de lo que podría causar eso?
La dinámica térmica es una bestia extraña en mi humilde opinión. Asumiría que la ubicación de los orificios podría afectar el rendimiento, si los orificios tuvieran la misma cantidad de soldadura, qué tan bien funcionó el proceso de recubrimiento en los orificios, etc. El hecho principal es que solo con algunas vías que unen los dos lados, la temperatura de unión disminuyó
Finalmente utilicé vías térmicas de 0,3 mm (12 mil). Hice montar los componentes mediante soldadura por reflujo. Parte de la pasta de soldar atravesó la placa, pero moderadamente. Los componentes parecen estar bien soldados, aunque todavía no tuve la oportunidad de probar las placas. No utilicé conexiones de alivio térmico para maximizar la transferencia de calor y el rendimiento de corriente, y porque son totalmente inútiles con la soldadura por reflujo, ya que toda la PCB se calienta.
Mientras tanto, probé la placa que tiene una acumulación de 4 capas y funciona bastante bien.
efox29: es un cambio tan pequeño. Creo que no es significativo. Se nota por la tendencia de la trama. El proceso de soldadura real agrega mucha más incertidumbre sobre la resistencia térmica.