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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Heat-Sink - was spricht dagegen das so zu machen ?


Autor: Sam (Gast)
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Hallo,

kleine Frage:

IC mit Heat-Sink unterm Chip. ( also für Reflow gedacht )


Meine Idee:

Unter Chip 3mm *5mm Loch fräsen und dann 1mm Kupferdrähte ( 3 Stück ) 
als Heat-Pipe zur anderen Platinenoberseite anbringen. ( Sind ja nur 
1,5mm )


Spricht da was dagegen ?


Gruß

Sam

Autor: Bensch (Gast)
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Haste das schon patentiert? Vor allem die 1mm "Heat-Pipes"....

Autor: MaWin (Gast)
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> Spricht da was dagegen ?

Spricht was dafür ?

Warum nicht das Loch weglassen,
und die Wärme findet so ihren Weg auf die andere Platinenseite.

Ob du nun einen Draht (3 Drähte) drauflötest oder das Pad gleich
auf die Platine lötest, kommt hitzetechnisch für den Chip wohl
aus dasselbe hinaus.

Autor: Sam (Gast)
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..es war eine ernste Frage

@Bensch   -  geh bitte wieder spielen

Autor: Thomas Klima (rlyeh_drifter) Benutzerseite
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man muss sich wahrscheinlich genauer ansehen, ob der Wärmewiderstand 
über die IC-Anschlüsse nicht doch kleiner ist als durchs Gehäuse durch, 
das würde dann Masseflächen als "Kühl-Patschen" nahelegen.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Sam (Gast)

>Unter Chip 3mm *5mm Loch fräsen und dann 1mm Kupferdrähte ( 3 Stück )
>als Heat-Pipe zur anderen Platinenoberseite anbringen. ( Sind ja nur
>1,5mm )

Overkill. Mach es wie der Hersteller empfiehlt. Ein grosses Pad unter 
dem IC und einige grössere Vias zur Wärmeübertragung auf die andere 
Seite, dort halt auch etwas Kupferfläche. Durch die thermischen Vias 
kann man auch mit ein dicken Lötkolben Zinn reinbringen und von unten 
manuell löten.

MFG
Falk

Autor: Bensch (Gast)
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> ..es war eine ernste Frage

Oh sorry, das mit 1mm Heat-Pipe war ernst gemeint?
Hab ich was verpasst oder suche ich sowas seit Jahren an der falschen 
Stelle?

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Falk Brunner schrieb:
> Ein grosses Pad unter
> dem IC und einige grössere Vias zur Wärmeübertragung auf die andere
> Seite, dort halt auch etwas Kupferfläche. Durch die thermischen Vias
> kann man auch mit ein dicken Lötkolben Zinn reinbringen und von unten
> manuell löten.


Bei Eigenbauplatinen schwer machbar. Das mit den dickeren Kupferdrähten 
funktioniert sehr gut. Ich habe das mal mit einem Class-D Amp gemacht, 
den es nur in MLF mit Thermal-Pad gab. Mittig an das Pad habe ich ein 
Stück blanken Kupferdraht 1.5 qmm gelötet und durch ein 2mm Loch in der 
Platine gesteckt. Unter dem Chip ist eine Kupferfläche in der Größe des 
Themalpads, auf der Unterseite der Platine eine größere Kupferfläche. 
Den dicht über der Unterseite der Platine abgekniffenen Kupferdraht habe 
ich dann mit reichlich Zinn auf der Unterseite festgelötet und das 
Restloch gut verfüllt. Es ist eine sehr gute Wärmekopplung zwischen Chip 
und Platinenunterseite entstanden, der Amp funktioniert einwandfrei.

Autor: Gast_AS (Gast)
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Hallo Sam,
von Yamaichi und Plastronics gibt es Sockel mit "Heat Slug" (das 
entspricht deinem Kupferdraht). Deine Methode ist also richtig.
siehe hier
http://www.locknest.com/newsite/products/QFN_Fast_...


Thomas Klima schrieb:
> man muss sich wahrscheinlich genauer ansehen, ob der Wärmewiderstand
> über die IC-Anschlüsse nicht doch kleiner ist als durchs Gehäuse durch,
> das würde dann Masseflächen als "Kühl-Patschen" nahelegen.

Die Metallfläche auf der Unterseite des Chipgehäuses (wird oft Exposed 
Pad genannnt) ist als Heat Sink gedacht. Es ist also nicht davon 
auszugehen, dass mehr Wärme über die Gehäuseoberfläche abgeführt 
wird/werden soll.

Natütlich gibt es auch den Fall das ein Hersteller ein thermisch 
unkritisches Device in ein Gehäuse mit Exposed Pad klebt um 
Markanforderungen zu genügen.


Falk Brunner schrieb:
> Overkill. Mach es wie der Hersteller empfiehlt. Ein grosses Pad unter
> dem IC und einige grössere Vias zur Wärmeübertragung auf die andere
> Seite, dort halt auch etwas Kupferfläche. Durch die thermischen Vias
> kann man auch mit ein dicken Lötkolben Zinn reinbringen und von unten
> manuell löten.

Kann sein dass es ein Overkill ist, da Sam aber den Chip und den 
Hersteller nicht erwähnt hat können wir uns leider auch nicht auf seine 
Aussage berufen (sorry für den Oberlehrerton).
Andere Herstellerempfehlungen entsprechen Sams Methode bzw. Deiner 
(Lötzinn in Via).
Bei (v)QFN Gehäusen (als Beispiel) hat man nicht nicht die Möglichkeit 
die Kupferfläche größer zu machen als das Gehäuse. Hier muss man dann 
mit heat slugs und Kupferflächen auf der Rückseite (oder bei nicht 
Eigenbau: in einem anderen Platinenlayer, bzw. mit Inlays) arbeiten.


MaWin schrieb:
> Ob du nun einen Draht (3 Drähte) drauflötest oder das Pad gleich
> auf die Platine lötest, kommt hitzetechnisch für den Chip wohl
> aus dasselbe hinaus.

Nein, für thermische Betrachtung gilt : viel Kupfer hilft viel (solange 
bis der Overkill kommt).


Gruß
Gast_AS

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