Forum: Platinen Platine zur Wärmeabfuhr


von Eee E. (snake4)


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Hallo,

ich habe eine Platine mit einem L293DD Motordriver (SOIC). Dieser 
produziert ein wenig Wärme und ich wollte diese über die Platine 
abführen.

Nun habe ich über unterschiedliche Möglichkeiten gelesen. Zum einen 
einfach eine Fläche auf der Platine, wie auch hier im Datasheet 
beschrieben:
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/stmicroelectronics/1330.pdf

Da wäre meine Frage: Wäre es besser den Lötstopplack über dieser Fläche 
wegzulassen?


Ein weiteres was ich gelesen habe sind Thermal Vias.
Allerdings habe ich nicht so ganz verstanden wie diese funktionieren.
Wird hier hauptsächlich darauf gesetzt, dass man mehr Metall bekommt, 
das wärme speichern kann? Oder geht hier hauptsächlich wäre verloren, da 
die Luft durch die Platine zirkulieren kann und mehr Angriffsfläche hat? 
Was für einen Durchmesser sollten die Vias am besten haben?

Ich habe Thermal Vias auch unter Bauteilen gesehen. Hinterlassen Vias 
nicht aber immer einen kleinen "Hubbel"? Würde dann nicht das Bauteil 
wackeln?

MfG

von Emperor_L0ser (Gast)


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Moin,
bei den Vias geht es darum die Wärme auf die andere Seite der Platine zu 
transportieren. Auf der anderen Seite der Platine muss dann natürlich 
eine entsprechende Kupferfläche sein.

Frohe Weihnachten

von Timm T. (Gast)


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Eee E. schrieb:
> Wäre es besser den Lötstopplack über dieser Fläche
> wegzulassen?

Nein. Die blanke Metallfläche hat eine schlechtere Wärmeabstrahlung 
(Emissionsgrad) als die lackierte.

von Purzel H. (hacky)


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Die Frage bleibt immer noch, wieviel man denn abfuehren kann. Eine 
Faustregel besagt 1 Quadratzoll durchgehend Kupfer auf beiden Seiten 
verbunden mit Thermal Vias kann 1 Watt abfuehren. Nun koennen 3 
Quadratzoll nicht 3 Watt abfuehren, dh es skaliert nicht.
Die Abstrahlung kann man uebrigens vergessen. Dafuer sind die 
Temperaturunterschiede viel zu klein. Die Abstrahlung geht mit T^4, mit 
den Unterschieden der absoluten Temperatur T. Es bleibt die Konvektion. 
Und sollten die Stroemungsverhaeltnisse guenstig sein. Wnn man also 
diesen Quadratzoll mit hohen Elkos umgibt wird das nichts. Ausser dann 
die Elkos auch ueber das Kupfer erwaermt werden. Die reagieren mit 
abnehmender Lebensdauer.

Dann sollte man noch etwas weiter denken. In der Luft ist noch nicht 
weg. Wie geht die Waerme durch das Gehaeuse? Hat das Gehaeuse genuegend 
Oberflaeche? Moeglicherweise ist es einfacher mit einem Metallgehaeuse 
zu arbeiten und die Halbleiter grad mit dem Gehaeuse zu verbinden.

von Eee E. (snake4)


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Ich möchte ja nicht besonders viel Wärme abführen. Ich wollte nur den 
optimalen Weg wissen.

Zu den Thermal Vias:
Funktioniert das, die unter dem Bauelemnt zu plazieren. steht dann nicht 
das Teil von der Platine ab?

Was für einen Durchmesser sollten die ungefähr habe?

Bringt es nichts "Löcher" reinzumachen wo Luft durchströmen kann?

von Falk B. (falk)


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@  Eee E. (snake4)

>Zu den Thermal Vias:
>Funktioniert das, die unter dem Bauelemnt zu plazieren.

Ja.

> steht dann nicht das Teil von der Platine ab?

Wieso, die Vias sind doch IN der Platine, da steht nix über.

>Was für einen Durchmesser sollten die ungefähr habe?

Kommt drauf an, jne nach Situation zwischn 0,3-1mm.

>Bringt es nichts "Löcher" reinzumachen wo Luft durchströmen kann?

Bringt nix. Es geht um Wärmeleitung durch das Kupfer, Wärmeströmung 
(Konvektion) der Luft funktioniert dort nicht.

MFG
Falk

von HildeK (Gast)


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Es gibt auch auflötbare Kühlkörper. Die sind zwar meist nicht besonders 
groß, werden aber trotzdem zur Kühlung beitragen. Man kann auch mehrere 
davon auflöten.

Eee E. schrieb:
> ... sind Thermal Vias.
Diese Vias sind einfach gesetzt, um Wärme auf eine gegenüberliegende 
Kupferfläche zu transportieren und nicht vornehmlich, um eine 
elektrische Verbindung zu schaffen. Sonst sind sie aber vergleichbar.
Der Wärmetransport geht über die Vias recht gut: Versuche mal, mit einem 
50W-Lötkolben ein Bauteil zu löten, dass direkt neben solchen Vias 
gesetzt ist (natürlich auch damit verbunden ist).

> Hinterlassen Vias
> nicht aber immer einen kleinen "Hubbel"?
Naja, in professionell gefertigten Platinen ist das nicht der Fall. Die 
sind bündig an der Oberfläche. Wenn du aber die Vias über Hülsen in 
selbst gefertigten Platinen setzt, dann ev. schon.

von nicht "Gast" (Gast)


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Timm Thaler schrieb:
>
> Nein. Die blanke Metallfläche hat eine schlechtere Wärmeabstrahlung
> (Emissionsgrad) als die lackierte.

Wenn man mit ICs (und nicht mit Röhren) arbeitet, sollte man besser 
nicht auf Strahlungskühlung setzen...

von Purzel H. (hacky)


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>> steht dann nicht das Teil von der Platine ab?

>Wieso, die Vias sind doch IN der Platine, da steht nix über.

Das ist eine Frage des Oberflaechenfinish. Bei HAL mag das schon Zinn 
drauf sein. Dann sollte man eben Siber oder Gold als Oberflaechenfinish 
waehlen.

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