0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

典型封装的电机驱动器 IC,PCB如何布局?

Sq0B_Excelpoint 来源:未知 作者:佚名 2017-12-03 06:50 次阅读

前情提要

在本文上篇文章中,就使用电机驱动器 IC 设计PCB板提供了一些一般性建议,要求对 PCB 进行精心的布局以实现适当性能。

在本文下篇中,将针对使用典型封装的电机驱动器 IC,提供一些具体的 PCB 布局建议。

引线封装布局

1

SOT-23 和 SOIC 封装

图 6

标准的引线封装(如 SOIC 和 SOT-23 封装)通常用于低功率电机驱动器中(图 6)。

为了充分提高引线封装的功耗能力,MPS公司采用“倒装芯片引线框架”结构(图 7)。在不使用接合线的情况下,使用铜凸点和焊料将芯片粘接至金属引线,从而可通过引线将热量从芯片传导至 PCB。

图 72

倒装芯片引线框架结构有助于充分提高引线封装的功耗能力。

通过将较大的铜区域连接至承载较大电流的引线,可优化热性能。在电机驱动器 IC 上,通常电源、接地和输出引脚均连接至铜区域。

图 8 所示为“倒装芯片引线框架”SOIC 封装的典型 PCB 布局。引脚 2 为器件电源引脚。请注意,铜区域置于顶层器件的附近,同时几个热通孔将该区域连接至 PCB 背面的铜层。引脚 4 为接地引脚,并连接至表层的接地覆铜区。引脚 3(器件输出)也被路由至较大的铜区域。

图 8:倒装芯片 SOIC PCB 布局

Note

请注意,SMT 板上没有热风焊盘;它们牢牢地连接至铜区域。这对实现良好的热性能至关重要。

2

QFN 和 TSSOP 封装

TSSOP 封装为长方形,并使用两排引脚。电机驱动器 IC 的 TSSOP 封装通常在封装底部带有一个较大的外露板,用于排除器件中的热量(图9

图 9

TSSOP 封装通常在底部带有一个较大的外露板,用于排除热量。

QFN 封装为无引线封装,在器件外缘周围带有板,器件底部中央还带有一个更大的板(图 10)。这个更大的板用于吸收芯片中的热量。

图 10

为排除这些封装中的热量,外露板必须进行良好的焊接。外露板通常为接地电位,因此可以接入 PCB 接地层。

在理想情况下,热通孔直接位于板区域。在图11的 TSSOP 封装的示例中,采用了一个 18 通孔阵列,钻孔直径为 0.38 mm。该通孔阵列的计算热阻约为 7.7°C/W。

图 11:采用了一个 18 热通孔阵列的 TSSOP 封装 PCB 布局

通常,这些热通孔使用 0.4 mm 及更小的钻孔直径,以防止出现渗锡。如果 SMT 工艺要求使用更小的孔径,则应增加孔数,以尽可能保持较低的整体热阻。

除了位于板区域的通孔,IC 主体外部区域也设有热通孔。在 TSSOP 封装中,铜区域可延伸至封装末端之外,这为器件中的热量穿过顶部的铜层提供了另一种途径。

QFN 器件封装边缘四周的板避免在顶部使用铜层吸收热量。必须使用热通孔将热量驱散至内层或 PCB 的底层。

图 12:采用9个热通孔的 QFN 封装 PCB 布局

图 12 中的 PCB 布局所示为一个小型的 QFN (4 × 4 mm) 器件。在外露板区域中,只容纳了九个热通孔。因此,该 PCB 的热性能不及图 11 中所示的 TSSOP 封装。

3

倒装芯片 QFN 封装

倒装芯片 QFN (FCQFN) 封装与常规的 QFN 封装类似,但其芯片采取倒装的方式直接连接至器件底部的板上,而不是使用接合线连接至封装板上。这些板可以置于芯片上的发热功率器件的反面,因此它们通常以长条状而不是小板状布置(图13

图 13

这些封装在芯片的表面采用了多排铜凸点粘接至引线框架(图14

图 14: FCQFN 封装在芯片的表面采用了多排铜凸点粘接至引线框架

小通孔可置于板区域内,类似于常规 QFN 封装。在带有电源和接地层的多层板上,通孔可直接将这些板连接至各层。在其他情况下,铜区域必须直接连接至板,以便将 IC 中的热量吸入较大的铜区域中。

15所示为 MPS 公司的功率级 IC---MP6540 产品的 PCB 布局。该器件具有较长的电源和接地板,以及三个输出口。请注意,该封装只有 4 × 4 mm 大小。

图 15: MPS公司的MP6540 产品---FCQFN封装IC的 PCB 布局

器件左侧的铜区域为功率输入口。这个较大的铜区域直接连接至器件的两个电源板。

三个输出板连接至器件右侧的铜区域。注意铜区域在退出板之后尽可能地扩展。这样可以充分将热量从板传递到环境空气中。

同时,注意器件右侧两个板中的数排小通孔。这些板均进行了接地,且 PCB 背面放置了一个实心接地层。这些通孔的直径为 0.46 mm,钻孔直径为 0.25 mm。通孔足够小,适合置于板区域内。

综上所述,为了使用电机驱动器 IC 实施成功的 PCB 设计,必须对 PCB 进行精心的布局。因此,本文提供了一些实用性的建议,以期望可以帮助 PCB 设计人员实现PCB板良好的电气和热性能。

原文转自MPS芯源系统


声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • pcb
    pcb
    +关注

    关注

    4193

    文章

    22376

    浏览量

    383966
  • IC
    IC
    +关注

    关注

    35

    文章

    5509

    浏览量

    173036
  • 电机驱动器
    +关注

    关注

    15

    文章

    588

    浏览量

    63958

原文标题:【世说设计】电机驱动器 PCB 布局准则---下篇

文章出处:【微信号:Excelpoint_CN,微信公众号:Excelpoint_CN】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    电机驱动器IC的绝对最大额定值

    电机驱动器IC(集成电路)是用于控制和驱动电机的专用芯片,它们包含用于放大电流、控制电机相序、调
    的头像 发表于 02-05 14:31 215次阅读

    TOSHIBA东芝TPD4163K电机驱动器的工作原理、参数、应用和引脚封装

    。 使用IGBT的三相桥式输出。 包括过流和欠压保护、SD引脚控制的停机功能以及热停机。 内置5V(典型值)的调节器。 该封装为30引脚DIP型。 东芝TPD4163K的应用 直流无刷电机
    的头像 发表于 01-31 11:41 119次阅读
    TOSHIBA东芝TPD4163K<b class='flag-5'>电机</b><b class='flag-5'>驱动器</b>的工作原理、参数、应用和引脚<b class='flag-5'>封装</b>图

    步进电机驱动器拨码开关怎么调

    步进电机驱动器是一种常见的电机驱动装置,可用于控制步进电机的转动。调整步进电机
    的头像 发表于 01-15 13:56 823次阅读

    瑞萨电子首创无传感器电机驱动器IC系列产品发布

    瑞萨此次发布三款采用全新技术的新型电机驱动器IC。其中,RAA306012作为一款独立的65V、3相智能驱动器,可与瑞萨或其它各种MCU配对。
    发表于 12-20 12:25 146次阅读

    直播预告|如何正确选择步进电机驱动器

    以实现准确的位置控制和速度控制,广泛应用于机器人,医疗器械,工业自动化等诸多领域。 本次演讲主要内容包括: 1. 回顾步进电机和步进电机驱动 IC 的基本结构和操作 2. 了解
    的头像 发表于 12-07 09:30 262次阅读
    直播预告|如何正确选择步进<b class='flag-5'>电机</b><b class='flag-5'>驱动器</b>

    利用封装IC和GaN技术提升电机驱动性能

    利用封装IC和GaN技术提升电机驱动性能
    的头像 发表于 11-23 16:21 239次阅读
    利用<b class='flag-5'>封装</b>、<b class='flag-5'>IC</b>和GaN技术提升<b class='flag-5'>电机</b><b class='flag-5'>驱动</b>性能

    步进电机驱动器的主要驱动方式有哪些?

    步进电机驱动器是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,这个固定
    的头像 发表于 11-14 08:07 956次阅读
    步进<b class='flag-5'>电机</b><b class='flag-5'>驱动器</b>的主要<b class='flag-5'>驱动</b>方式有哪些?

    带过流保护的低侧栅驱动器PCB布局技巧

    带过流保护的低侧栅驱动器PCB布局技巧
    的头像 发表于 10-17 18:24 373次阅读
    带过流保护的低侧栅<b class='flag-5'>驱动器</b><b class='flag-5'>PCB</b><b class='flag-5'>布局</b>技巧

    驱动器电机驱动器的概念

    在很多地方都会用到驱动器,但是驱动器是个整体的概念,简单的说驱动器驱动某类设备的驱动硬件。比如说电脑以及其他的工业设备或者是工具上,都会用
    的头像 发表于 09-18 10:00 1472次阅读

    电机驱动器PCB布局设计

    电机驱动 IC 传递大量电流的同时也耗散了大量电能。通常,能量会耗散到印刷电路板(PCB)的铺铜区域。为保证PCB充分冷却,需要依靠特殊的
    的头像 发表于 08-30 10:03 799次阅读
    <b class='flag-5'>电机</b><b class='flag-5'>驱动器</b><b class='flag-5'>PCB</b><b class='flag-5'>布局</b>设计

    TI电机驱动电路布局参考

    主要因素。德 州仪器 (TI) 的 DRV 器件非常适合此类系统,因为它们高度集成并配备完善的保护电路。本应用报告旨在重点介绍 使用 DRV 器件进行电机驱动器布局时需要注意的主要因素,并提供相关的最佳实践
    发表于 08-11 17:16

    bldc驱动器怎么接线 bldc驱动器和伺服电机驱动器的区别

    BLDC驱动器驱动电机转轴上的三个相线命名为A相、B相和C相。电机接线一般包括连接驱动器的A相、B相和C相线与
    的头像 发表于 08-03 14:24 1798次阅读

    用于电机驱动的MOSFET驱动器

    电机驱动系统中,栅极驱动器或“预驱动器IC常与N沟道功率MOSFET一起使用,以提供驱动
    的头像 发表于 08-02 18:18 825次阅读
    用于<b class='flag-5'>电机</b><b class='flag-5'>驱动</b>的MOSFET<b class='flag-5'>驱动器</b>

    电机驱动器简介

    电机驱动器简介一般性区别:有刷电机一般只需两根接线端子就可以驱动,而无刷电机需要三根接线端子进行驱动
    发表于 05-16 14:54 32次下载
    <b class='flag-5'>电机</b>和<b class='flag-5'>驱动器</b>简介

    使用Arduino和L293D电机驱动器IC控制直流电机

    如果你打算用直流电机建造一个机器人,那么你最终会了解到,如果你想让它朝某个方向移动,你需要同时控制电机的速度和 方向。最好的方法之一是使用 L293D 电机驱动器
    发表于 03-30 11:11 2次下载
    使用Arduino和L293D<b class='flag-5'>电机</b><b class='flag-5'>驱动器</b><b class='flag-5'>IC</b>控制直流<b class='flag-5'>电机</b>