本指南介紹封裝熱模型,并討論MAX5860和MAX5862、高密度下行電纜QAM調(diào)制器、數(shù)字上變頻器(DUC)和RF數(shù)模轉(zhuǎn)換器(RF-DAC)器件的設(shè)計考慮因素。
散熱注意事項
MAX5860和MAX5862是高性能、高集成度器件,采用緊湊的12mm x 17mm封裝。正確設(shè)計熱系統(tǒng)以將結(jié)溫保持在安全工作范圍內(nèi)非常重要。封裝中有兩個電路:數(shù)字上變頻器(DUC)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。本指南介紹了一種測量兩個電路內(nèi)部結(jié)溫的方法。
熱系統(tǒng)設(shè)計必須滿足以下兩個條件才能安全運行:
DUC 的結(jié)溫 (T杰杜克) 必須保持在110°C以下。
DAC的結(jié)溫(T加達克) 必須保持在110°C以下。
根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用,滿足這兩個條件可能需要散熱器和/或冷卻風扇。DUC和DAC的功率在MAX5860數(shù)據(jù)資料和MAX5862數(shù)據(jù)資料中都有規(guī)定。
封裝熱模型
為了進行徹底的熱分析,需要了解封裝結(jié)構(gòu)及其材料成分。封裝結(jié)構(gòu)和材料組成見表1,基板結(jié)構(gòu)和材料組成見表2。
表 1.包裝結(jié)構(gòu)和材料 | |
包說明 | |
封裝類型 | SBSMFC LFBGA |
球數(shù) | 280 |
包裝尺寸 | 17 x 12 x 1.4 毫米3 |
球間距 | 0.8毫米 |
DUC 的模具尺寸 | 8.201 x 7.261 x 0.356 毫米3 |
DAC的芯片尺寸 | 5.700 x 5.500 x 0.356 毫米3 |
DUC 的凸塊計數(shù) | 1001 |
DAC 的凸塊計數(shù) | 406 |
凸塊直徑 | 0.085毫米 |
模具厚度 | 0.53毫米 |
基板層 | 2+2+2層 |
基板厚度 | 0.35毫米 |
對峙 | 0.41毫米 |
表 2.基板 (PCB) 結(jié)構(gòu)和材料 | |
定制 3s3p 電路板 (6 層) | |
印刷電路板尺寸 | 101.5 x 114.3 x 1.6 毫米3 |
芯材厚度 | 0.60毫米 |
預(yù)浸料厚度 | 0.17毫米 |
頂部/底部厚度 | 0.07毫米 |
內(nèi)平面厚度 | 0.035毫米 |
阻焊層厚度 | 0.02毫米 |
印刷電路板通孔直徑 | 0.25毫米 |
印刷電路板通孔數(shù)量 | 103 |
頂級銅覆蓋率 | 20% |
L2/L5 銅覆蓋率 | 50% |
L3/L4 銅覆蓋率 | 95% |
底部銅覆蓋率 | 20% |
封裝和基板組件材料的熱性能列于表3中。
表 3.組件材料的熱性能 | ||
元件 | 材料或材料名稱 | 導(dǎo)熱系數(shù)(瓦/米K) |
死 | 硅 | 25°C 時為 148 |
125°C 時為 98.9 | ||
底部填充 | UA26 | 0.5 |
基板芯 | 覆銅板-HL832NX | 0.53 |
基板和印刷電路板平面 | 銅 | 389 |
焊球 | SAC305 | 58.0 |
阻焊層 | 澳大利亞320 | 0.23 |
模塑料 | G760SW | 0.92 |
此數(shù)據(jù)可用于創(chuàng)建用于熱仿真的封裝熱模型。根據(jù)要求,Maxim Integrated 將為能夠訪問 FloTHERM 仿真器工具的用戶提供 FloTHERM 熱模型。請聯(lián)系您的美信集成代表。?
DUC 結(jié)溫測量
杜克結(jié)溫(T杰杜克)通過熱敏二極管測量,在MAX5860數(shù)據(jù)資料和MAX5862數(shù)據(jù)資料中有說明。DUC溫度可以在系統(tǒng)運行中連續(xù)測量。使用MAX6642溫度傳感器測量DUC溫度的推薦方法見圖1。
圖1.MAX5860/MAX5862結(jié)溫測量
DAC 結(jié)溫測量
DAC結(jié)溫(T加達克) 使用圖 1 所示的 SE 引腳電路通過 ESD 二極管進行測量。DAC溫度測量只能在熱系統(tǒng)設(shè)計階段進行。在正常系統(tǒng)操作期間不應(yīng)進行測量。
測量DAC的溫度,從SE引腳拉出1mA電流,同時測量SE引腳的電壓。如果SE引腳上的電壓<-0.6V (相對于GND),則DAC的溫度<110°C,DAC在安全T下工作加達克范圍。為了將溫度保持在0°C至110°C的允許范圍內(nèi),SE引腳上的電壓應(yīng)在以下范圍內(nèi):-0.78V
審核編輯:郭婷
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