如何在SPM 5封裝上連接散熱器

Motion SPM ? 5種產(chǎn)品具有10 W至100 W的各種額定功率，適用于小功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等應(yīng)用，包括小功率風(fēng)扇電機(jī)，洗碗機(jī)和循環(huán)泵。這些產(chǎn)品包括自舉二極管，欠壓鎖定（UVLO）保護(hù)功能和HVIC的熱感應(yīng)功能。 Motion SPM ? 5產(chǎn)品具有較低的待機(jī)電流，這是小功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用所需的。由于這些不錯(cuò)的功能，已經(jīng)有大量客戶將Motion SPM ? 5應(yīng)用到他們的產(chǎn)品中，但是一些客戶希望連接散熱器以提高驅(qū)動(dòng)器的額定功率。

低功耗應(yīng)用通常不使用散熱器進(jìn)行散熱，即使電機(jī)底盤有時(shí)用作散熱器。例如，使用散熱器可將100 W模塊擴(kuò)展至150 W. （DUT：FSB50550A，工作條件：VDC = 300 V，VCC = 15 V，F(xiàn)SW = 5 kHz，正弦PWM，TAmb。= 54℃，THeatsink = 100℃，散熱片尺寸（DxWxH）：40 x 24 x 15 mm。結(jié)果將隨著散熱器和熱粘合劑的選擇而變化。）

圖1-a：沒有散熱器的電機(jī)運(yùn)行測(cè)試（FSB50550A，TC = 103℃，PIN = 100 W）

圖1-b：帶散熱器的電機(jī)運(yùn)行測(cè)試（FSB50550A，TC = 90.5℃，PIN = 150 W）但是，如果客戶試圖從同一電源模塊驅(qū)動(dòng)更高的功率，安裝散熱器可能相對(duì)容易解。由于SPM 5封裝沒有用于散熱器的安裝孔，因此將散熱器連接到SPM 5封裝并不容易。我們將在本文中討論如何在SPM 5封裝上連接散熱器。

A.熱粘合材料

為了擴(kuò)展SPM ? 5模塊的功率范圍，小尺寸散熱器就足夠了，因?yàn)樗鼈兊闹饕獞?yīng)用是低功耗系統(tǒng)。方法A是使用更高導(dǎo)熱率的粘合劑材料將散熱器連接到封裝上，因此比其他方法容易得多。代表性的導(dǎo)熱粘合劑是Loctite 384，導(dǎo)熱率為0.717 ［W/m?K］。重要的是要注意單獨(dú)的熱粘合劑不提供傳熱以散熱。熱粘合劑使模塊和所用散熱器之間的熱傳遞更容易。

圖2：熱粘合材料。

結(jié)果B.通過(guò)螺釘直接與PCB組裝（1）

方法B是使用螺釘將SPM ? 5封裝連接到散熱器。該方法對(duì)于外部振動(dòng)是穩(wěn)定的，這在電動(dòng)機(jī)應(yīng)用中可能是常見的。在將散熱器組裝到封裝上時(shí)，用戶必須小心不要彎曲PCB。如果螺栓擰得太緊，可能導(dǎo)致冷焊或焊接在安裝孔周圍的元件焊接裂紋。圖3：用螺釘（1）直接與PCB組裝。

C.通過(guò)螺釘直接與PCB組裝（2）

方法C是方法B的改進(jìn)版本。關(guān)鍵是散熱器的形狀，以防止PCB彎曲。這種方法可以降低PCB彎曲引起冷焊的可能性，但需要更多的PCB空間。散熱器與SPM ? 5封裝之間的間隙應(yīng)使用導(dǎo)熱墊或?qū)嵊椭畛洹?/p>

圖4：用螺釘直接與PCB組裝（2 ）。結(jié)果D.散熱片夾

方法D采用獨(dú)特的包裝形狀。如圖4中的綠色虛線所示，SPM ? 5封裝在封裝的底部中心有一個(gè)溝槽。可以設(shè)計(jì)一個(gè)夾子，使包裝可以通過(guò)這個(gè)夾子組裝到散熱器上。

圖5：散熱片夾圖。

在應(yīng)用這種方法時(shí)，重要的是形狀和材料剪輯為了保持包裝緊密且穩(wěn)定，夾子必須具有超過(guò)一定水平的張力。夾子的寬度和厚度不應(yīng)超過(guò)SPM 5封裝中溝槽的尺寸。圖6-d是剪輯的示例圖。與其他方法相比，方法D具有大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。此外，方法D可以提高生產(chǎn)率（吞吐量），因?yàn)橛脩艨梢栽赑CB組裝過(guò)程之前將SPM組裝到散熱器。

圖6：散熱片夾。