白老师,有的芯片底部有EPAD脚,用来接到板子的铜皮,并与地相连,用来散热。想问的是:为何这个脚接到板子地会散热效果更好,而不能单独接一片隔离的地区域呢?如何用最形象的方法去理解呢?
(1)首先你们要明白一点,EPAD主要是在QFN和DQFN封装相关的IC中会进行如此设计
(2)什么叫QFN和DQFN呢?上图 ,以下:微信
(3)由上图可知,所谓的EPAD其实指的是在诸如QFN封装的IC其中心区域那一块大的铜皮
(4)这块大的铜皮有两个主要做用:
A.接地:通常QFN封装的IC其尺寸均可以作的很是小,为何呢?最主要的缘由实际上是其架构设计不一样,最大的特征就是EPAD的设计,你们可能会没有注意到通常有EPAD的芯片其都没有GND的引脚为何呢?其实就是EPAD相似于咱们PCB板设计立面的单独的地平面,因此EPAD首先第一个功能链接了IC内部全部的地,这样就会使得IC其尺寸变得很是小,但与此同时也引起了另一个问题,就是一旦咱们的EPAD其没有可靠焊接,IC就不能正常工做,这个时候怎么办,咱们就须要对EPAD作当心的处理来确保咱们可靠焊接
B.散热.因为尺寸小,因此其热阻会比较大,至于热阻的计算公式咱们就不推导了,你们能够自行度娘,你们也知道咱们热阻的定义通常是℃/W,实际上是代表了其散热效率,散热效率其实和热阻是成反比的关系的,因为咱们IC全部的地链接到了一块儿因此其散热就显得尤其重要,因此基于散热的目的咱们也要特殊考虑EPAD其封装到底该怎么处理
(5)因此针对于这位同窗一开始的提问咱们要明确一点就是:大部分状况咱们EPAD其实不是接到大地而是接到其相应的GND上面
(6)综合上面的分析:咱们针对于EPAD其封装以及Layout咱们要综合考虑以下:
A.咱们通常在IC散热的问题上咱们主要是漏铜或者多打散热过孔,从接地的角度而言,咱们也能够经过多打过孔来实现其回流路径更短,因此综合第一点咱们可使用多大过孔的方式来实现散热和SI完整性的问题以下图:架构
B.你们以为上面的EPAD的处理其合理吗?为何呢。为何不少过孔打在了靠近边缘的地方呢,其实最主要的咱们的边缘最靠近全部的引脚,这样咱们不一样的引脚其信号就能够最快速的回流,缩短了回流路径,因此要靠近边缘打过孔,越靠近,其回流路径越短,因此在边缘的地方咱们打了不少过孔
C.其次在咱们进行layout的时候,咱们也要仔细考虑和地相关的问题,我首先给你们抛一个图出来,你们仔细思考其layout是否合理?
D.上图是QFN封装,该封装的最大特色是EPAD和焊盘之间的孔隙比较小,因此其实这样的layout是不合理的,为何呢?由于大量在EPAD旁边走线,在贴片的时候很容易形成其余pin脚和GND的短路
E.咱们再给你们抛一个图出来,你们来分析该图的layout是否合理?
F.上图的layout若是结合咱们前面的分析其实不合理的,可是上图其封装是DQFN其EPAD和引脚焊盘之间的缝隙空间比较大,并且通常这样的封装其焊盘引脚都比较多,因此这个时候咱们不得不权衡利弊,基于具体的产品,咱们实际上是能够在其内部进行走线的。
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