塑膠環扣與金屬環扣接合
塑膠夾
塑膠夾是適用於 IC 的低成本接合選擇。 這些夾扣是透過螺絲固定的，透過向封裝正面施力來發揮作用。 在某些應用中，散熱片的溫度可能高達 125 °C；夾扣的軟化溫度應在 150 °C 以上。如需有關塑膠夾的詳細資訊，請參閱本節中的「支援文件」部分。
 圖 1： 塑膠夾 |
 圖 2： 使用塑膠夾將 eSIP 封裝接合到標準 TO-220 散熱片 |
 圖 3： 迷你塑膠夾 |
 圖 4： 使用迷你塑膠夾將封裝接合到散熱片 |
 圖 5： EZ 塑膠夾 |
 圖 6： 使用 EZ 夾將 eSIP 封裝接合到散熱片 |
 圖 7： 單螺桿延伸塑膠夾 |
 圖 8： 使用延伸塑膠夾接合 eeSIP |
塑膠夾 (螺絲安裝型) 接合準則
孔徑： 專用於標準 TO-220 散熱片 (典型為 3.2 mm)
螺絲尺寸：3 mm (M3) 截錐頭螺絲
最大扭力： 建議螺絲扭力上限為 1.8 至 2.3 lbf • in 或 0.20 至 0.26 Nm。
- 為避免在螺絲頭和夾扣表面之間使用墊圈，應選用平頭螺絲。 接觸面過於不平、使用的螺絲過小或散熱孔過大，都可能導致夾扣龜裂。與 TO-220 封裝一樣，允許使用防鬆螺帽、彈簧墊圈和防鬆膠。
- 由於自攻螺絲施力於夾扣、再到封裝的力量不穩定，因此不建議使用。任何情況下，都不建議使用鉚釘。
- 散熱片接合表面務必要平坦，不能有毛邊，以免損壞 IC。最後，應該先將 IC 接合到散熱片，再將組裝件焊接到 PCB。 如果先將 IC 和散熱片焊接到 PCB，然後再接合夾扣，則會使 IC 封裝承受不可接受的機械壓力。
- 建議使用散熱膏或導熱墊，以降低封裝後部與散熱片之間的熱阻。
| 支援文件 – 塑膠夾 | |
|---|---|
| 夾扣圖面 |  |
| 支援文件 – 迷你塑膠夾 | |
|---|---|
| 迷你夾圖面 | |
| 材料安全資料表 (MSDS) | |
| 材料規格 - 英文 | |
| 材料規格 - 繁體中文 | |
| RoHS 測試報告 | |
| 支援文件 – 延伸塑膠夾 | |
|---|---|
| 延伸塑膠夾 | |
| Single Screw Extended Plastic Clip | |
| RoHS 測試報告 | |
| 支援文件 – EZ 夾 | |
|---|---|
| EZ 夾圖面 | |
不銹鋼夾
相對於塑膠夾，不銹鋼夾提供了金屬選件。此不銹鋼帶是透過螺絲固定的，透過向封裝正面施力來發揮作用。 如需有關不銹鋼夾的詳細資訊，請參閱本節中的支援文件表。
圖 9： 使用金屬夾將 eSIP 接合到散熱片
使用螺絲的不銹鋼夾接合準則
孔徑： 專用於標準 TO-220 散熱片 (典型為 3.2 mm)
螺絲尺寸：3 mm (M3) 截錐頭螺絲
最大扭力： 建議使用螺絲扭力為 0.26 Nm (2.3 lbf · in)。
- 由於金屬材料具有一定的強度，因此將金屬夾固定到散熱片時所用的扭力與使用塑膠夾的相比，要求沒有那麼嚴格 (不會發生龜裂的情況)。 假設接合點與散熱片緊固相連，那麼施加到封裝的力量將取決於夾扣的設計和所用材料。
- 自攻螺絲可以使用，但建議使用螺牙螺絲，因為後者的抗衝擊性一致且穩定。 不建議使用鉚釘，因為零件在鉚接過程中會受到機械衝擊。與 TO-220 封裝一樣，允許使用防鬆螺帽、彈簧墊圈和防鬆膠。
- 散熱片接合表面務必要平坦，不能有毛邊，以免損壞 IC。最後，應該先將 IC 接合到散熱片，再將組裝件焊接到 PCB。 如果先將 IC 和散熱片焊接到 PCB，然後再接合夾扣，則會使 IC 封裝承受不可接受的機械壓力。
- 建議使用散熱膏或導熱墊，以降低封裝後部與散熱片之間的熱阻。
| 支援文件 – 不銹鋼夾 | |
|---|---|
| 鋼夾圖面 | |
| RoHS 檢驗證明書 | |
| RoHS 測試報告 | |
不銹鋼 U 型夾
另一種接合選擇是使用 U 型夾。 U 型夾可貼合於散熱片側面及封裝的正面，使封裝與散熱片緊密接合在一起 (請參閱圖 10)。通常有多種 U 型夾可供選擇，
圖 10： 以不鏽鋼 U 型夾接合的 TopSwitch-HX
U 型夾是時下許多高容量設計常用的接合選擇。下列兩張圖片是 U 型夾在高容量噴墨印表機電源供應器上的應用狀況。圖 11 顯示 U 型夾將橋式整流器固定到散熱片。圖 12 則是以 U 型夾固定 TO-220。
 圖 11：U 型夾固定輸入橋式整流器 |
 圖 12：U 型夾固定標準 TO-220 電源 MOSFET |
不銹鋼 U 型夾接合準則
- 建議使用 U 型夾將 IC 接合到散熱片，以形成一個次組裝件。
- 然後，在焊接之前，將這個次組裝件裝配到印刷電路板。 這樣可確保 IC 與散熱片表面間保持共面。
- 不建議先焊接 IC，再安裝散熱片，這樣通常無法使 IC 與散熱片之間良好接觸，進而增大熱阻。
- 生產環境中，可能需要使用夾具來確保插入夾扣時，零件對齊散熱片。
抗震性
為示範 U 型夾在震動及機械震動情況下的固定能力，我們在測試板上使用了 Aavid Thermalloy 所生產的 CLP212SG、CLP212G 與 CL212TG 夾進行測試，確認其是否符合 IEC-60068 標準，結果是這三種 U 型夾都通過了震動測試。完整的測試報告可由此處下載。
金屬夾與塑膠夾供應商資訊
| 供應商 | 聯絡資訊 | 類型 | 零件編號 | 建議的散熱片高度 (不含凹槽) |
|---|---|---|---|---|
| Kang Yang Hardware Enterprises Co., Ltd | Nancy Lin +886-2-2647-6930 nancy@kangyang.com.tw |
迷你 | PH-3 | 20 mm |
| 金屬 塑膠 |
TRK-24 TC-24NNHA |
20 mm | ||
| Thermshield | Thermshield, LLC PO Box 1641 Laconia, NH 03247 +1 603 524-3714 +1 603 524-6602 (傳真) sales@thermshield.com http://www.thermshield.com |
塑膠 | TS-11042-CY | 24 mm |
U 型夾供應商資訊
| 供應商 | 聯絡資訊 | 類型 | 零件編號 | 建議的散熱片高度 (不含凹槽) | 建議的散熱片壁厚度 |
|---|---|---|---|---|---|
| Aavid Thermalloy | www.aavidthermalloy.com | U 型夾 | CLP212SG | 15.5 mm | 2.25 mm |
| CLP212G | 24 mm | 6.2 mm | |||
| CLP212TG | 20 mm | 4.8 mm |
