本指南介紹封裝熱模型,并討論MAX5860和MAX5862、高密度下行電纜QAM調制器、數字上變頻器(DUC)和RF數模轉換器(RF-DAC)器件的設計考慮因素。
散熱注意事項
MAX5860和MAX5862是高性能、高集成度器件,采用緊湊的12mm x 17mm封裝。正確設計熱系統以將結溫保持在安全工作范圍內非常重要。封裝中有兩個電路:數字上變頻器(DUC)和數模轉換器(DAC)。本指南介紹了一種測量兩個電路內部結溫的方法。
熱系統設計必須滿足以下兩個條件才能安全運行:
DUC 的結溫 (T杰杜克) 必須保持在110°C以下。
DAC的結溫(T加達克) 必須保持在110°C以下。
根據系統應用,滿足這兩個條件可能需要散熱器和/或冷卻風扇。DUC和DAC的功率在MAX5860數據資料和MAX5862數據資料中都有規定。
封裝熱模型
為了進行徹底的熱分析,需要了解封裝結構及其材料成分。封裝結構和材料組成見表1,基板結構和材料組成見表2。
表 1.包裝結構和材料 | |
包說明 | |
封裝類型 | SBSMFC LFBGA |
球數 | 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 的凸塊計數 | 1001 |
DAC 的凸塊計數 | 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 |
對峙 | 0.41毫米 |
表 2.基板 (PCB) 結構和材料 | |
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 |
預浸料厚度 | 0.17毫米 |
頂部/底部厚度 | 0.07毫米 |
內平面厚度 | 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 |
印刷電路板通孔數量 | 103 |
頂級銅覆蓋率 | 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 | 導熱系數(瓦/米K) |
這 | 硅 | 148°C 時為 25 |
98°C 時為 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 | 銅 | 389 |
焊球 | SAC305 | 58.0 |
阻焊層 | 澳大利亞320 | 0.23 |
模塑料 | G760SW | 0.92 |
此數據可用于創建用于熱仿真的封裝熱模型。根據要求,Maxim Integrated 將為能夠訪問 FloTHERM 仿真器工具的用戶提供 FloTHERM 熱模型。請聯系您的美信集成代表。?
DUC 結溫測量
杜克結溫(T杰杜克)通過熱敏二極管測量,在MAX5860數據資料和MAX5862數據資料中有說明。DUC溫度可以在系統運行中連續測量。使用MAX1溫度傳感器測量DUC溫度的推薦方法見圖6642。
圖1.MAX5860/MAX5862結溫測量
DAC 結溫測量
DAC結溫(T加達克) 使用圖 1 所示的 SE 引腳電路通過 ESD 二極管進行測量。DAC溫度測量只能在熱系統設計階段進行。在正常系統操作期間不應進行測量。
測量DAC的溫度,從SE引腳拉出1mA電流,同時測量SE引腳的電壓。如果SE引腳上的電壓<-0.6V (相對于GND),則DAC的溫度<110°C,DAC在安全T下工作加達克范圍。為了將溫度保持在0°C至110°C的允許范圍內,SE引腳上的電壓應在以下范圍內:-0.78V
審核編輯:郭婷
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