阿昆聊芯片底部带有接地大焊盘的封装散热设计-导热孔

阿昆聊芯片底部带有接地大焊盘的封装散热设计-导热孔

　　阿昆聊芯片底部带有接地大焊盘的封装散热设计-导热孔

多芯片堆叠封装,量子芯片封装盒,微封装芯片　　前几天在对研发部门新产品的PCB进行审核时发现了一个FPGA芯片封装问题：

　　多芯片堆叠封装,量子芯片封装盒,微封装芯片这个TQFP-144-GND封装芯片中间有一个方形大焊盘，这是对应FGPA芯片底部接地大焊盘。

　　对于这一类底部带有大焊盘的芯片，主要集中在QFN、TQFP这几类封装芯片上，经过我的所接触的这么多芯片来看，主要分两种情况：一种底部接地是为了让信号接地更充分，更可靠，可以保证信号质量更好，抗干扰更好，比如一些AD DA音频芯片，如图：

　　另一类就是文章开头所说的问题了，除了保证接地可靠，还有一个作用是利于散热，这一类芯片主要就是电源类芯片、或MCU芯征片如FPGA\DSP 等这一类CPU的芯片上（因为里面含有大量的逻辑门电路，全速运行起来，功耗非常大）。当然同时本身也需要接地可靠。

　　回到文章开头说的正题上：这个FPGA芯片封装存在什么问题呢？那就是大焊盘上缺了导热孔的设计，如图：

　　这些导热孔俗称散热孔，它设计在底部有散热焊盘的大功率器件下面，与芯片底部暴露的焊盘相对应，以便于有效的将芯片热量通过焊盘传递到电路板，并通过散热孔将热量散热出去。

　　我们可以想象一下，没有加散热孔的焊盘，当芯片发出大量热量时，这些热量没有通道可以走，可能聚集在芯片下面慢慢散出，而当增加了散热孔，这些热量就可以从这些孔中去出，特别是一般电路板是和机箱中间是有较大空间的，这样有空气流动，更容易形成热对流，让散热效果更佳。

　　根据相关资料介绍，通常这一类散热孔的间距在１-１.２mm,孔径在0.3mm右右，当然这些只是供参考，并非必需设计值。

　　这种设计的好处就是，当出现芯片接地少锡的时候，芯片工作不稳定 ，可以在不拆芯片的情况下，从大孔中加锡补救解决。当然，这一点并非增加导热孔的主要理由。

　　对了，经过核实，文中开头提到的芯片实际底部并没有接地大焊盘，所以PCB板上也不需要设计接地焊盘，更不需增加导热孔，原来只是乌龙一场。