MICROCHIP SP1F, SP3F Power Module
تحديد
- Product: SP1F and SP3F Power Modules
- الموديل: AN3500
- Application: PCB Mounting and Power Module Mounting
مقدمة
تتضمن هذه المذكرة التطبيقية التوصيات الرئيسية لتوصيل لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) بشكل صحيح بوحدة الطاقة SP1F أو SP3F، وتركيب وحدة الطاقة على المشتت الحراري. اتبع تعليمات التركيب للحد من الضغوط الحرارية والميكانيكية.
تعليمات تركيب لوحة الدوائر المطبوعة
- The PCB mounted on the power module can be screwed to the standoffs to reduce all mechanical stress and minimize relative movements on the pins that are soldered to the power module. Step 1: Screw the PCB to the standoffs of the power module.
- يُنصح باستخدام برغي بلاستيت ذاتي الالتواء بقطر اسمي 2.5 مم لتثبيت لوحة الدوائر المطبوعة. برغي البلاستيت، الموضح في الشكل التالي، هو نوع من البراغي مصمم خصيصًا للاستخدام مع البلاستيك والمواد الأخرى منخفضة الكثافة. يعتمد طول البرغي على سُمك لوحة الدوائر المطبوعة. إذا كانت لوحة الدوائر المطبوعة بسمك 1.6 مم (0.063 بوصة)، فاستخدم برغي بلاستيت بطول 6 مم (0.24 بوصة). أقصى عزم تثبيت هو 0.6 نيوتن متر (5 رطل قوة بوصة). تأكد من سلامة عمود البلاستيك بعد شد البراغي.
- الخطوة 2: Solder all electrical pins of the power module to the PCB as shown in the following figure. A no-clean solder flux is required to attach the PCB, as the aqueous module cleaning is not allowed.
ملحوظة:
- لا تقم بعكس هاتين الخطوتين، لأنه إذا تم لحام جميع الدبابيس أولاً بلوحة الدوائر المطبوعة، فإن تثبيت لوحة الدوائر المطبوعة على الحوامل يؤدي إلى تشوه لوحة الدوائر المطبوعة، مما يؤدي إلى بعض الضغوط الميكانيكية التي يمكن أن تلحق الضرر بالمسارات أو تكسر المكونات الموجودة على لوحة الدوائر المطبوعة.
- يلزم وجود ثقوب في لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) كما هو موضح في الشكل السابق لإدخال أو إزالة براغي التثبيت التي تُثبّت وحدة الطاقة على المشتت الحراري. يجب أن تكون هذه الثقوب واسعة بما يكفي لمرور رأس البرغي والغسالات بحرية، مع مراعاة التفاوت الطبيعي في موقع ثقب لوحة الدوائر المطبوعة. يُنصح بأن يكون قطر ثقب لوحة الدوائر المطبوعة لدبابيس الطاقة 1.8 ± 0.1 مم، وأن يكون قطر ثقب لوحة الدوائر المطبوعة لإدخال أو إزالة براغي التثبيت 10 ± 0.1 مم.
- For efficient production, a wave soldering process can be used to solder the terminals to the PCB. Each application, heat sink and PCB can be different; wave soldering must be evaluated on a case-by-case basis. In any case, a well-balanced layer of solder should surround each pin.
- The gap between the bottom of the PCB and the power module is 0.5 mm to 1 mm only as shown in PCB Mounted on Power Module figure. Using through-hole components on the PCB is not recommended.
- SP1F or SP3F pinout can change according to the configuration. See the product datasheet for more information on the pin-out location.
تعليمات تركيب وحدة الطاقة
- يُعدّ التركيب الصحيح للوحة قاعدة الوحدة على المشتت الحراري أمرًا أساسيًا لضمان نقل الحرارة بشكل جيد. يجب أن يكون سطح المشتت الحراري وسطح تلامس وحدة الطاقة مستويين (يُنصح بأن يكون الاستواء أقل من 50 ميكرومتر لقطر 100 مم مستمر، وخشونة Rz 10) ونظيفين (خاليين من الأوساخ والتآكل والتلف) لتجنب الإجهاد الميكانيكي عند تركيب وحدة الطاقة، ولتجنب زيادة المقاومة الحرارية.
- الخطوة 1: تطبيق الشحم الحراري: لتحقيق أدنى مقاومة حرارية ممكنة للمشتت الحراري، يجب وضع طبقة رقيقة من الشحم الحراري بين وحدة الطاقة والمشتت الحراري. يُنصح باستخدام تقنية الطباعة الحريرية لضمان ترسب موحد بسُمك لا يقل عن 60 ميكرومتر (2.4 مل) على المشتت الحراري، كما هو موضح في الشكل التالي. يمكن أيضًا صنع الواجهة الحرارية بين الوحدة والمشتت الحراري باستخدام مواد موصلة أخرى، مثل مركّب تغيير الطور (الطباعة الحريرية أو الطبقة اللاصقة).
- الخطوة 2: تركيب وحدة الطاقة على المشتت الحراري: ضع وحدة الطاقة فوق فتحات المشتت الحراري واضغط عليها برفق. أدخل برغي M4 المزود بقفل وغسالات مسطحة في كل فتحة تركيب (يمكن استخدام برغي #8 بدلاً من M4). يجب ألا يقل طول البرغي عن 12 مم (0.5 بوصة). أولاً، أحكم ربط برغيي التثبيت برفق. ثم أحكم ربطهما بالتناوب حتى الوصول إلى قيمة عزم الدوران النهائية (انظر ورقة بيانات المنتج لمعرفة أقصى عزم دوران مسموح به). يُنصح باستخدام مفك براغي ذي عزم دوران مُتحكم به لهذه العملية. إن أمكن، يُمكن شد البراغي مرة أخرى بعد ثلاث ساعات. تكون كمية الشحم الحراري مناسبة عند ظهور كمية قليلة من الشحم حول وحدة الطاقة بعد تثبيتها على المشتت الحراري بعزم التثبيت المناسب. يجب أن يكون السطح السفلي للوحدة مبللاً بالكامل بالشحم الحراري كما هو موضح في شكل "دهن الوحدة بعد التفكيك". يجب فحص المسافة بين البراغي، والارتفاع العلوي، وأقرب طرف لضمان تباعد آمن للعزل.
الجمعية العامة View
- في حال استخدام لوحة دوائر مطبوعة كبيرة، يلزم وجود فواصل إضافية بين اللوحة والمشتت الحراري. يُنصح بالحفاظ على مسافة لا تقل عن 5 سم بين وحدة الطاقة والفواصل، كما هو موضح في الشكل التالي. يجب أن تكون الفواصل بنفس ارتفاع الفواصل (12 ± 0.1 مم).
- لتطبيقات محددة، تُصنع بعض وحدات الطاقة SP1F أو SP3F بقاعدة من كربيد السيليكون والألومنيوم (AlSiC) (لاحقة M في رقم القطعة). سُمك قاعدة AlSiC أكبر بمقدار 0.5 مم من قاعدة النحاس، لذا يجب أن يكون سُمك الفواصل 12.5 ± 0.1 مم.
- ارتفاع الإطار البلاستيكي SP1F وSP3F هو نفس ارتفاع SOT-227. على نفس لوحة الدوائر المطبوعة، إذا استُخدمت SOT-227 ووحدة طاقة واحدة أو أكثر SP1F/SP3F ذات قاعدة نحاسية، وكانت المسافة بينهما لا تتجاوز 5 سم، فلا حاجة لتركيب الفاصل كما هو موضح في الشكل التالي.
- إذا تم استخدام وحدات الطاقة SP1F/SP3F مع لوحة أساسية من AlSiC مع SOT-227 أو وحدات SP1F/SP3F أخرى مع لوحة أساسية من النحاس، فيجب تقليل ارتفاع المشتت الحراري بمقدار 0.5 مم أسفل وحدات SP1F/SP3F مع لوحة أساسية من AlSiC للحفاظ على جميع فواصل الوحدة على نفس الارتفاع.
- يجب توخي الحذر عند التعامل مع المكونات الثقيلة، مثل المكثفات الإلكتروليتية أو البولي بروبيلين، أو المحولات، أو المحاثات. إذا كانت هذه المكونات موجودة في نفس المساحة، يُنصح بإضافة فواصل حتى لو لم تتجاوز المسافة بين وحدتين 5 سم، بحيث لا تتحمل وحدة الطاقة وزن هذه المكونات على اللوحة، بل الفواصل. على أي حال، يختلف كل تطبيق، ومشتت حراري، ولوحة دوائر مطبوعة (PCB)، لذا يجب تقييم وضع الفواصل على أساس كل حالة على حدة.
Power Module Dismounting Instructions
To safely remove the power module from the heatsink, perform following steps:
- On the PCB, remove all screws from the spacers.
- On the heatsink, remove all screws from the power module mounting holes.
حذر
Depending on the thermal interface material, the module baseplates may adhere strongly to the heatsink. Do not pull on the PCB to remove the assembly, as this may damage the PCB or the modules. To prevent damage, detach each module from the heatsink before removal. - To safely detach the modules:
- Insert a thin blade, such as the tip of a flat screwdriver, between the module baseplate and the heatsink.
- Gently twist the blade to separate the baseplate from the heatsink.
- Repeat this process for each module mounted to the PCB.
خاتمة
This application note gives the main recommendations regarding the mounting of SP1F or SP3F modules. Applying these instructions helps decrease the mechanical stress on PCB and power module, while ensuring long term operation of the system. Mounting instructions to the heatsink must also be followed to achieve the lowest thermal resistance from the power chips down to the cooler. All these steps are essential to guarantee the best system reliability.
سجل المراجعة
يصف سجل المراجعة التغييرات التي تم تنفيذها في المستند. يتم سرد التغييرات حسب المراجعة، بدءًا من الإصدار الأحدث.
| المراجعة | تاريخ | وصف |
| B | 10/2025 | تمت الإضافة Power Module Dismounting Instructions. |
| A | 05/2020 | هذا هو الإصدار الأولي لهذه الوثيقة. |
معلومات الرقاقة
العلامات التجارية
- اسم وشعار "Microchip" وشعار "M" والأسماء والشعارات والعلامات التجارية الأخرى هي علامات تجارية مسجلة وغير مسجلة لشركة Microchip Technology Incorporated أو الشركات التابعة لها و/أو الشركات الفرعية في الولايات المتحدة و/أو دول أخرى ("علامات Microchip التجارية"). يمكن العثور على معلومات حول العلامات التجارية لشركة Microchip على https://www.microchip.com/en-us/about/legal-information/microchip-trademarks.
- رقم الكتاب الدولي: 979-8-3371-2109-3
إشعار قانوني
- لا يجوز استخدام هذا المنشور والمعلومات الواردة فيه إلا مع منتجات Microchip ، بما في ذلك تصميم واختبار ودمج منتجات Microchip مع تطبيقك. استخدام هذه المعلومات بأي طريقة أخرى ينتهك هذه الشروط. يتم توفير المعلومات المتعلقة بتطبيقات الجهاز فقط لراحتك وقد تحل محلها التحديثات. تقع على عاتقك مسؤولية التأكد من أن التطبيق الخاص بك يلبي المواصفات الخاصة بك. اتصل بمكتب مبيعات Microchip المحلي للحصول على دعم إضافي أو احصل على دعم إضافي على www.microchip.com/en-us/support/design-help/client-support-services.
- يتم توفير هذه المعلومات من قبل شركة MICROCHIP "كما هي". لا تقدم شركة MICROCHIP أي تعهدات أو ضمانات من أي نوع سواء كانت صريحة أو ضمنية، مكتوبة أو شفوية، قانونية أو غير ذلك، فيما يتعلق بالمعلومات بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر أي ضمانات ضمنية بعدم الانتهاك وقابلية التسويق والملاءمة لغرض معين، أو الضمانات المتعلقة بحالتها أو جودتها أو أدائها.
لن تكون شركة مايكرو شيب مسؤولة بأي حال من الأحوال عن أي خسارة أو ضرر أو تكلفة أو نفقات غير مباشرة أو خاصة أو عقابية أو عرضية أو تبعية من أي نوع كانت مرتبطة بالمعلومات أو استخدامها، مهما كان سببها، حتى لو تم إخطار مايكرو شيب بإمكانية حدوث ذلك أو كانت الأضرار متوقعة. إلى أقصى حد يسمح به القانون، لن تتجاوز مسؤولية مايكرو شيب الإجمالية عن جميع المطالبات بأي شكل من الأشكال المتعلقة بالمعلومات أو استخدامها مبلغ الرسوم، إن وجدت، التي دفعتها مباشرة لشركة مايكرو شيب مقابل المعلومات. - إن استخدام أجهزة Microchip في تطبيقات دعم الحياة و/أو السلامة يكون على مسؤولية المشتري بالكامل، ويوافق المشتري على الدفاع عن Microchip وتعويضها وحمايتها من أي أضرار أو مطالبات أو دعاوى أو نفقات ناجمة عن مثل هذا الاستخدام. لا يتم نقل أي تراخيص، ضمناً أو بطريقة أخرى، بموجب أي حقوق ملكية فكرية لشركة Microchip ما لم يُنص على خلاف ذلك.
ميزة حماية رمز أجهزة Microchip
لاحظ التفاصيل التالية لميزة حماية الكود على منتجات Microchip:
- تتوافق منتجات Microchip مع المواصفات الواردة في ورقة بيانات Microchip الخاصة بها.
- تعتقد شركة مايكروشيب أن مجموعة منتجاتها آمنة عند استخدامها بالطريقة المقصودة، وضمن مواصفات التشغيل، وفي ظل الظروف العادية.
- تقدر شركة Microchip حقوق الملكية الفكرية الخاصة بها وتحميها بقوة. إن محاولات انتهاك ميزات حماية الكود الخاصة بمنتجات Microchip محظورة تمامًا وقد تنتهك قانون الألفية الجديدة لحقوق طبع ونشر المواد الرقمية.
- لا تستطيع شركة Microchip ولا أي شركة أخرى لتصنيع أشباه الموصلات ضمان أمان الكود الخاص بها. لا تعني حماية الكود أننا نضمن أن المنتج "غير قابل للكسر". تتطور حماية الكود باستمرار. تلتزم شركة Microchip بتحسين ميزات حماية الكود الخاصة بمنتجاتنا باستمرار.
التعليمات
Can I use a wave soldering process for soldering terminals to the PCB?
Yes, a wave soldering process can be used for efficient production. However, evaluate its suitability based on your specific application, heat sink, and PCB requirements.
Is it necessary to install a spacer between power modules?
If the distance between two power modules does not exceed 5 cm and they are mounted on the same PCB with a SOT-227, it is not necessary to install a spacer.
المستندات / الموارد
 |
MICROCHIP SP1F, SP3F Power Module [بي دي اف] دليل التعليمات SP1F, SP3F, AN3500, SP1F SP3F Power Module, SP1F SP3F, Power Module, Module |