在整個(gè)電子行業(yè)中，芯片級(jí)的亞微米特征尺寸正在將封裝元件尺寸降低到早期技術(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)則水平。今天的集成電路(IC)封裝技術(shù)必須提供更高的引腳數(shù)，更小的引腳間距，最小的占位面積和顯著減小的體積，這導(dǎo)致半導(dǎo)體制造商開發(fā)小外形封裝(SOP)，表面貼裝存儲(chǔ)器封裝。 SOP包裝通過(guò)消耗早期包裝替代品的三分之一至二分之一來(lái)支持小型化的趨勢(shì)。 SOP組件是手持式儀器，便攜式通信設(shè)備，筆記本電腦和筆記本電腦，磁盤驅(qū)動(dòng)器以及眾多其他應(yīng)用的小巧外形的合理選擇。電源SOP(PSOP)封裝的機(jī)械尺寸與散熱熱質(zhì)量(銅塊)相結(jié)合，使其成為辦公自動(dòng)化，工業(yè)控制，網(wǎng)絡(luò)和消費(fèi)應(yīng)用的理想選擇，這些應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部熱量并承受壓力溫度條件。

PSOP引線位于封裝的長(zhǎng)邊，使封裝的兩側(cè)敞開。封裝的開口側(cè)可用于在元件下方布線，節(jié)省電路板層并簡(jiǎn)化電路板布局。與舊版本相比，封裝可以彼此更加靠近，也可以放置在電路板上的其他元件上。

當(dāng)IC封裝尺寸縮小時(shí)，熱功率密度增加，以及從芯片到外部環(huán)境的傳熱路徑需要進(jìn)行優(yōu)化以在芯片上實(shí)現(xiàn)最大可能的功耗，同時(shí)仍確保芯片溫度低于最大允許值。盡管PSOP在溫度應(yīng)力，電流和可焊性下進(jìn)行可靠性測(cè)試，以及在制造之前在制造商處進(jìn)行機(jī)械檢查，但物理測(cè)試或設(shè)計(jì)測(cè)試板以測(cè)試封裝的所有可能性將是耗時(shí)且昂貴的。應(yīng)用和配置。

計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)軟件在這種情況下非常有用，因?yàn)樗梢?a href="http://www.www27dydycom.cn/analog/" target="_blank">模擬和估算IC在各種條件下連接到PCB時(shí)的結(jié)溫(Tj)，包括不同的供電條件，電路板電導(dǎo)率，熱通孔分布，材料清單和IC封裝結(jié)構(gòu)本身。 CFD工具使機(jī)械或電氣工程師和/或IC設(shè)計(jì)人員能夠從熱管理的角度定性和定量地快速了解設(shè)計(jì)變更的影響。為了測(cè)試這一點(diǎn)，我們對(duì)ADI公司的計(jì)算熱分析進(jìn)行了高分析。速度，高壓，1A輸出驅(qū)動(dòng)放大器，ADA4870-1，PSOP安裝在PCB上，使用Mentor Graphic的CFD FloTHERM。具體而言，我們希望確定可以在芯片有源區(qū)域上消耗的最大功率，同時(shí)保持Tj低于150°C。我們研究了各種環(huán)境來(lái)估算這個(gè)最大功率，例如，改變電路板面積，增加散熱孔和安裝散熱器。

這個(gè)封裝可以安裝在電路板上，無(wú)論是向下壓還是向上壓(圖1) ，取決于形成的引線的方向。在嵌入式配置中，元件表面安裝在電路板的初級(jí)側(cè)，銅嵌條焊接到電路板的頂側(cè)。在細(xì)長(zhǎng)配置中，引線焊接到電路板的初級(jí)側(cè)。對(duì)于我們的實(shí)驗(yàn)，我們使用了slug-down配置;首先沒(méi)有散熱器，然后散熱器連接到電路板的次級(jí)側(cè)，電路板和散熱器底座之間有導(dǎo)熱油脂。

圖1：PSOP尺寸以毫米為單位，底部有銅塞。

對(duì)于CFD模擬，我們使用的測(cè)試板是六層板，尺寸為59 x 61 mm。我們假設(shè)每個(gè)導(dǎo)電層的銅覆蓋率均勻地涂抹在層的體積內(nèi)?；诖?，我們基于單個(gè)層內(nèi)的銅覆蓋百分比計(jì)算每層的熱導(dǎo)率(k)作為體積平均值(表1)。為了進(jìn)一步準(zhǔn)確，我們還可以處理圖層中的銅覆蓋范圍，以在電路板平面內(nèi)提供電導(dǎo)率映射。