Η λειτουργία της θερμικής πλάκας CPU

Η χρήση πίσω πλάκας με ψύκτρα είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να μειώσετε την πίεση σε ένα τσιπ bga. Οι πίσω πλάκες ονομάζονται μερικές φορές εφεδρική πλάκα ή πλάκα στήριξης. Οι μηχανικοί θερμικών συστημάτων γνωρίζουν ότι τα σχέδιά τους δεν πρέπει μόνο να ψύχουν τα ηλεκτρονικά αλλά πρέπει επίσης να είναι μηχανικά αξιόπιστα για να αποφευχθούν δαπανηρές αστοχίες πεδίου. Τα σημερινά ηλεκτρονικά συστήματα υψηλής απόδοσης τείνουν να χρησιμοποιούν ηλεκτρονικές συσκευές πολύ υψηλής ισχύος που απαιτούν εξελιγμένες θερμικές λύσεις που χρησιμοποιούν υψηλή απόδοση, όπως η σειρά ψύκτρες υψηλής απόδοσης της Radian που περιλαμβάνει σωλήνες θερμότητας ή θαλάμους ατμού. Επιπλέον, οι μηχανικοί θερμικών συστημάτων πρέπει γενικά να περιλαμβάνουν υλικά θερμικής διεπαφής υψηλής απόδοσης (TIM) στη διεπαφή μεταξύ της ψύκτρας (ή της ψυχρής πλάκας) και της συσκευής για να έχουν την καλύτερη θερμική απόδοση.

Οι υψηλές πιέσεις διεπαφής δημιουργούν γενικά υψηλές μηχανικές καταπονήσεις. Συσκευές όπως τα BGA τείνουν να αναπτύσσουν υψηλές εντοπισμένες τάσεις στις σφαίρες συγκόλλησης που προκύπτουν από την πίεση της διεπαφής, καθώς και από κραδασμούς, κραδασμούς και φορτία μεταφοράς. Μια σωστά σχεδιασμένη πίσω πλάκα είναι ένα βασικό στοιχείο των ηχητικών σχεδίων, καθώς σκληραίνει και υποστηρίζει τη συσκευή BGA (ή άλλη) και μετριάζει τις εντοπισμένες κορυφαίες τάσεις στις σφαίρες συγκόλλησης που είναι αναπόφευκτες σε τέτοια σχέδια.

Οι υπερτονισμένες σφαίρες συγκόλλησης προκαλούν πολυάριθμα προβλήματα όπως το ράγισμα της σφαίρας συγκόλλησης, την ανύψωση του μαξιλαριού PCB και ένα φαινόμενο που ονομάζεται "ερπυσμός" συγκόλλησης. Ο "ερπυσμός" είναι μια παραμόρφωση υλικού που συμβαίνει όταν τα υλικά - συγκόλληση σε αυτήν την περίπτωση - παραμορφώνονται με την πάροδο του χρόνου υπό σταθερό φορτίο. Αυτό είναι πολύ διαφορετικό από τις κανονικές πλαστικές παραμορφώσεις που συμβαίνουν όταν τα υλικά καταπονούνται πέρα ​​από το σημείο διαρροής τους. Στη συγκόλληση, ο ερπυσμός εμφανίζεται σε επίπεδα τάσης που είναι πολύ χαμηλότερα από το σημείο διαρροής της συγκόλλησης. Σε συστοιχίες σφαιρών συγκόλλησης σε κοντινή απόσταση, ο ερπυσμός θα τείνει να παραμορφώνει σοβαρά τις σφαίρες συγκόλλησης με υψηλή πίεση, κάτι που με την πάροδο του χρόνου μπορεί να οδηγήσει σε σορτς καθώς η παραμορφωμένη μπάλα ισοπεδώνει αρκετά ώστε να έρθει σε φυσική επαφή με μια διπλανή μπάλα. Αυτό ονομάζεται "γέφυρα συγκόλλησης που προκαλείται από ερπυσμό". Επειδή ο ερπυσμός μπορεί να συμβεί για μεγάλες χρονικές περιόδους, το φαινόμενο είναι δύσκολο να ανιχνευθεί και συχνά εμφανίζεται όταν το σύστημα βρίσκεται στο πεδίο - μερικές φορές αποτυγχάνει μήνες έως ένα χρόνο ή περισσότερο μετά τη θέση σε λειτουργία.

Μια καλά σχεδιασμένη πίσω πλάκα αυξάνει επίσης την ικανότητα των συστημάτων σας να αντιστέκονται σε ζημιές από κραδασμούς, κραδασμούς και φορτία μεταφοράς.