Diseño de PCB para el interruptor de alta presión (alta corriente)

Question

Estoy trabajando en un diseño de PCB para dos de los botones laterales. Usted puede ver a continuación una foto de mi diseño actual.

El cobre peso del futuro de PCB probablemente será de 2 oz/ft2 (de doble cara). Yo uso dos p-MOSFET de canal(IPB180P04P4). Espero que de 10 Amperios para el MOSFET de la derecha (yo elijo estar muy cerca de la mínima huella, Pd alrededor de 0,2 W) y 15 Amperios (U2, pico a los 30 Amperios, Pd sobre 0.45 W, max 1.8 W) para el MOSFET de la izquierda (U1, 8 cm2 de cobre).

IC1 es un sensor de corriente.

Los bloques de terminales (U15, U16) son de este tipo: WM4670-ND en Digikey.

Para dibujar que tanto la corriente en este tipo de PCB, uno de la calculadora en línea me dijo que necesitaba de 20 mm de trazas. Para ahorrar algo de espacio, he decidido dividir este gran seguimiento en dos trazas (uno en la parte superior, uno en la parte inferior). Puedo conectar tanto los restos con un patrón de vias (taladro de tamaño de 0,5 mm en una cuadrícula de 2x2 mm2). No tengo ninguna experiencia en este tipo de diseño, así que busqué en otros consejos y cogió una dimensión que parecía justo para mí. Es a través de este patrón el camino correcto a seguir ?

En virtud de los MOSFETs, yo uso el mismo tipo de patrón, pero con un pequeño taladro tamaño de 0,3 mm para hacer la térmica de la unión. Hace que la soldadura fluya mejor con este tamaño ? Ninguna de las vias están llenos hasta el momento...

También estoy pensando en no tener la máscara de la soldadura en estas trazas, que sería aplicar algunos de soldadura en el cobre.

También estoy preocupado por las yemas de los MOSFETs. Me hizo optar por no cubrir con el cobre. Pensé que el dispositivo podría auto-centrado de esta manera, pero que probablemente podría aumentar la resistencia a la...

Por favor, siéntase libre de comentar el diseño !
Gracias !

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EDICIÓN 1

Puedo mejorar un poco el diseño. He añadido más vias debajo de las almohadillas térmicas de los MOSFETs. Hay algunos de cobre desnudo bajo los MOSFETs (si quiero añadir un disipador en el futuro).

Por favor, siéntase libre de comentar ! Gracias de antemano !

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EDIT 2

Una nueva actualización para este diseño. He aumentado el área de cobre alrededor de los cables de los MOSFETs. Que debe disminuir la resistencia de estas huellas.

He añadido más de vias entre las capas superior e inferior para mejorar la distribución de corriente en estas capas.

Le pregunté al fabricante si yo podría haber conectado las vias en virtud de los dispositivos para mejorar la disipación de calor. Él me dijo que era duable.

Creo que no va a cambiar nada. Ese era mi mejor conjetura para que yo pueda darle un ir si nadie tiene ningún comentario.

Answer 1

Tengo curiosidad por cómo se deriva su poder de la disipación de números. Busca en la hoja de datos se parece a 10ams de 200 mW (12 grados de aumento de temperatura), 30 amperios, 2.5 W, con un 90 grados de aumento de temperatura (dada la Rthja de 40 grados/W, la cual parece ser cierto incluso si usted tiene 6 cm^2 de PCB de la zona).

Dicho esto, si quieres tirar un montón de calor fuera de su Fet usted puede tener un .250" chapado a través de un orificio debajo de ellos y, a continuación, utilizar un cobre de la escoria, que se extiende hacia arriba a través del agujero y los contactos de la parte posterior del paquete. usted podría también por la cola de un disipador de calor a la parte superior, pero no es tan efectiva tratando de llevar a cabo a través de la caja.

Para su diseño de las preguntas, se ve como un 6mil traza para todos los de la fuente lleva. Eso sería una mala elección en la 30A, por comparación mirar dentro de un fusible de 30A :-) Lo que significa que usted conseguirá algunos de calentamiento en la que traza. Lo que nunca ancho de traza de selección, hacer el cálculo en su elección de cobre de nivel y usar el cuadrado de la corriente x resistencia a calcular cuántos vatios ese rastro se disipan.

Usted no necesita todas las vias que tienes en la libreta. 5 sería suficiente para térmicamente conectar la parte superior a la parte inferior. He visto a la gente sólo tiene que utilizar uno, pero que se basan en gran medida en el plato, a pesar de que el agujero en ese caso.

Answer 2

Usted podría considerar quitar la máscara de la soldadura sobre las huellas corriente alta y permitir que la capa de hasl los espesan un poco (y posiblemente llene las vias?).

Answer 3

Considere el uso de un sustrato de aluminio PCB si necesita esta potencia frigorífica mucho. Eso es un MONTÓN de vias termal, no creo que muchas tiendas de proto harán de esta sin un cargo adicional de perforación.