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MAX5860/MAX5862熱模型考慮

星星科技指導(dǎo)員 ? 來(lái)源:ADI ? 作者:ADI ? 2023-02-10 11:07 ? 次閱讀

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(jì)考慮因素。

散熱注意事項(xiàng)

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(jì)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(gè)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(cè)量?jī)蓚€(gè)電路內(nèi)部結(jié)溫的方法。

熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須滿足以下兩個(gè)條件才能安全運(yùn)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(dá)克) 必須保持在110°C以下。

根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用,滿足這兩個(gè)條件可能需要散熱器和/或冷卻風(fēng)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(jìn)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(jiàn)表1,基板結(jié)構(gòu)和材料組成見(jiàn)表2

表 1.包裝結(jié)構(gòu)和材料
包說(shuō)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(jì)數(shù) 1001
DAC 的凸塊計(jì)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(duì)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(jí)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)
148°C 時(shí)為 25
98°C 時(shí)為 9.125
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 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(wèn) FloTHERM 仿真器工具的用戶提供 FloTHERM 熱模型。請(qǐng)聯(lián)系您的美信集成代表。?

DUC 結(jié)溫測(cè)量

杜克結(jié)溫(T杰杜克)通過(guò)熱敏二極管測(cè)量,在MAX5860數(shù)據(jù)資料和MAX5862數(shù)據(jù)資料中有說(shuō)明。DUC溫度可以在系統(tǒng)運(yùn)行中連續(xù)測(cè)量。使用MAX1溫度傳感器測(cè)量DUC溫度的推薦方法見(jiàn)圖6642

poYBAGPlummAbnT9AAA1wI9rIKU662.png

圖1.MAX5860/MAX5862結(jié)溫測(cè)量

DAC 結(jié)溫測(cè)量

DAC結(jié)溫(T加達(dá)克) 使用圖 1 所示的 SE 引腳電路通過(guò) ESD 二極管進(jìn)行測(cè)量。DAC溫度測(cè)量只能在熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行。在正常系統(tǒng)操作期間不應(yīng)進(jìn)行測(cè)量。

測(cè)量DAC的溫度,從SE引腳拉出1mA電流,同時(shí)測(cè)量SE引腳的電壓。如果SE引腳上的電壓<-0.6V (相對(duì)于GND),則DAC的溫度<110°C,DAC在安全T下工作加達(dá)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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