Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : VNH2SP30 Motortreiber bis 30A unterseite löten?
Zeroeightfifteen
24.06.2006, 11:40
Hallo
Habe mir heute den VNH2SP30 Motortreiber bis 30A gekauft. Wie kann ich nun die unterseite dieses Chips löten oder reicht das wenn ich dort nur Wärmeleitpaste drauf mache? oder gibts da andere Tricks.
Kommt drauf an wie du die Kühlung realisiert hast,Also wie die Unterseite aussieht.
Wie willst du die Abwärme wegleiten ?
Ausschnitt in der Platine und Kühlkörper ?
Durchkontaktiertes Feld zur Ableitung ?
Kupferfläche die Seitlich ausgeführt ist ?
Garnix ?
Zeroeightfifteen
24.06.2006, 19:28
ich habe halt die Platine von Robotikhardware. Kühlung wollte ich durch einen Kühlkörper auf der Oberseite lösen. Aber ich brauche ja auch einen el. Kontakt zwischen der Platine und der drei Flächen auf dem Chip oder nicht? reicht das wenn ich ihn nur auf die Platine auflege?
der el. Kontakt dieser Flächen wird im Datenblatt nicht beschrieben, ist also nicht notwendig.
Es exestiert allerdings eine leitende Verbindung mit den relevanten Pins.
in dem Artikel hab ich auch ein wenig die Handhabung mit dem chip beschrieben, z.B. die Kühlung.
https://www.roboternetz.de/phpBB2/dload.php?action=file&file_id=236
Gruß Stupsi
der el. Kontakt dieser Flächen wird im Datenblatt nicht beschrieben, ist also nicht notwendig.
Ne ?
Schau nochmal "mit" Brille ins Datenblatt unter "Figure 3" :wink:
Schau nochmal "mit" Brille ins Datenblatt unter "Figure 3" :wink:
Hi Ratber ,
ich muss hier Stupsi recht geben, im Datenblatt wird nicht von einer Lötverbindung gesprochen, auch nicht unter FIg.3. Ich denke das hast du falsch interpretiert, unter Fig.3 wird lediglich das SIgnal beschrieben das auf der Kühlfläche liegt.
Bei vielen To220 Bausteinen (Transistoren/FET´s) liegt auch ein Signal auf der Kühlfläche, dennoch wird niemand herkommen und das verlöten wollen!
Nein, die Fläche dient lediglich zur Kühlung und da sollte eine Wärmeleitpaste oder Wärmeleitkleber genutzt werdem. Die Platinenflächen dienen zur Kühlung, allerdings sollte man deren Wirkung nicht überschätzen, bei längere Belastung über 10A sind schon Kühlkörpe roder gar Lüfter angebracht. Ein paar Sekunden 25A und ansonsten max. 10A dagegen sind erfahrungsgemäß mit Platine machbar. Dennoch würde ich empfehlen, wie bei RN-VNH2Dualmotor vorgesehen, den Temperatursensor zur Überwachung der Platinentemperatur zu nutzen.
Für die Stromzuführung reichen die Pin´s durchaus, man muss nur mit dicken Leiterbahnen so na wie möglich an die Chip Pin´s.
Gruß Frank
@Frank
ch muss hier Stupsi recht geben, im Datenblatt wird nicht von einer Lötverbindung gesprochen, auch nicht unter FIg.3. Ich denke das hast du falsch interpretiert,
Hmm,Ein Argumentieren mit Allgemeinen Limmits der Gehäuseform würde vermutlich nix bringen also versuche ich es mal mit einer verschmitzten Fragestellung.
Du würdest also ohne mit der Wimper zu zucken und ohne dir irgendwie weiter was dabei zu denken im Ernstfall die Maximalen 30A Dauer bzw. 70A Impuls nur durch die Pinne 3 und 13 (Vcc) schicken ?
Da kommt dir kein Gedanke daran das der Querschnitt der Anschlüsse vieleicht etwas eng ist und gewisse Probleme bereiten würde ?
Ein Blick ins Datenblatt zeigt das die jeweils ca. 0,35x0,5mm=0.175mm² also zusammen 2x 0.175mm²=0.35mm² haben.
Da kommt dir überhaupt kein Gedanke ?
Es steht nicht direkt im Datenblatt des VNH2SP30,d gebe ich dir recht,aber allgemeine Limmits der Gehäuseform sind ebenfalls einsehbar und sollten im Wissen mit verankert sein.
Dazu das nötig Wissen das man beim Umgang mit der Elektrizität haben sollte.
Im Datenblatt ist,überspitzt gesagt,schließlich auch kein Elektronikkurzus enthalten der einem den Umgang mit dem Teil zeigt.
Auch ist da nix enthalten was einem sagt das man den Chip nicht biegen sollte.
"Steht nicht im Datenblatt" heißt nicht das es das nicht gibt und das man es nicht berücksichtigen sollte/muß (Fallabhängig) :wink:
Ich kenne auch keine Anleitung oder Technische Beschreibung zb. eines Heerdes oder eines Heizlüfters wo drinn steht welchen Querschnitt die Zuleitung haben sollte oder das die Absicherung auch entsprechend ausgelegt sein sollte.
Jedenfalls wäre das eine Ausnahme.
Da steht meist nur xxV/xxA die Leistung und sonst noch ob 1 oder 3 Phasen.Weiter nix.
Oder andersrum als Fangfrage:
Warum nimmt der Elektriker für einen handelsüblichen Heerd nicht 3x1.5mm² als Zuleitung ? :wink:
Bei vielen To220 Bausteinen (Transistoren/FET´s) liegt auch ein Signal auf der Kühlfläche, dennoch wird niemand herkommen und das verlöten wollen!
Nein,keiner ?
Zwischenfrage:
Hast du ein KFZ (PKW,LKW,Reise/Personen-Bus) ,einer Europäischen Marke (Andere gibts auch aber die Pflücke ich jetzt nicht auseinander) das relativ modern ist (Unter 10 Jahre alt) ?
Wenn ja,dann hats du etliche Schaltungen im KFZ wo genau das gemacht wird.
So konkret aus dem Gedächtnis kann ich dir beim BMW die Benzinpumpe ,Die Heckklappe und das Cabriodach (Wenn vorhanden) nennen die genau das haben und das schon seit über 10 Jahren.
Woher ich das weiß ?
Nun ich Arbeite in einem Betrieb wo diese Schaltungen hergestellt werden.
Fast täglich spielt das Thema eine Rolle mit und ich kann dir auch mal Biilder raussuchen die Zeigen was passiert wenn diese Leitende Verbindung mal nicht sauber gelötet ist.
In Kurzform:
Es gibt entweder weniger spektakuläre Termische überlastungen in denen das Material leidet (Wegschwimmmende Bauteile) und Optisch und Geruchsmäßig effektivere Situationen wo der Strom sich einen zerstörerischen Weg sucht und Platine,Bauteil (H-Brücke) angreift.
Natürlich gibt es unmengen an Kombinationen von beidem.
Zb. Wegschwimmende Bauteile die dann einen heftigen Kurzen verursachen.Sieht auch nett aus.
Bei ner deffekten Heckklappe geht das noch aber schon ein Cabriodach ist schon ärgerlich und eine so ausgefallene Benzinpumpe ist dann weniger lustig für den Endkunden,Kunden (Automobilhersteller] und damit auch uns da Rechtliche Konsequenzen drohen wenn wir rumschlampen.
Ich kann dir aber auch gerne eine Schaltung nennen die du selber kennst.
Nämlich die hier beschriebene RN-Power 1
Schau dir mal das Layout genauer an,da sehe ich das die von dir angesprochene Kühlfläche zum jeweiligen Motor- bzw. Versorgungsanschluss geht (Seite 8 Letztes Bild).
Warum ist das dort gemacht worden wenn es nicht nötig ist ?? (Ja das doppelte Fragezeichen ist ausdruck meiner Ironischen Fragestellung)
Vcc geht auch über die Kühlfläche an die Anschlussklemmen,dier übrigens doppelt ausgelegt sind also ob der Entwickelr doch weiß warum :wink:
Bei Out-A und B gehen ebenfalls die Kühlflächen Elektrisch zu den Jeweiligen Shunts.
Layoutmässig wäre es kein Problem gewesen diese Flächen von den Leitern getrennt zu halten.
Zwischendurch meine ich gerade zu bemerken das nur Vcc als Kühlfläche auf die andere Seite geführt wird und Out-A/B nicht.
Irre ich da ?
Wenn nein:
Warum ist das so gemacht worden ?
Um es mal kurz auf einen einfachen Nenner zu bringen:
Wenn der Querschnitt NICHT durchgängig stimmt dann gibt es verluste und bei Schaltungen die nicht mit konstanten Strömen arbeiten wirkt sich das noch stärker aus.
Ich will das aber jetzt nicht auch noch auseinanderziehen.
Der Test is schon lang genug und ich bin noch nicht wieder ganz auffem Damm. :D :D
Klar,bei niedrigen Strömen die noch weit genug vom Limmit liegen,wie hier oft gegeben, merkt man da nix von und es its dann auch verschmerzbar aber wenn man dann mal rangeht dann schlägt die Physik gnadenlos zu.
Das soll jetzt keine Kriegserklärung sein aber ich möchte das wenigstens halbwegs richtigstellen.
So einfach wie dargestellt ist die Thematik nun auch nicht.
Mir ist auch klar das eine Kühlung über das Chassis bei den üblichen Anwendungen hier meist nicht in Frage kommt also ist die Kühlung (Wenn nötig) über die Gehäuseoberseite schon ok.
Ich habe lediglich drauf hinweisen wollen das diese Kühlung beim Leistungslimmit des Chips so nicht mehr ausreichen wird.
Da spielt der Thermische Widerstand der Gehäuseoberseite nicht mehr mit.
Das gleiche gilt für die Ströme wie ich oben schon angesprochen habe.
30A über 2x 0.127mm² läst schon jedem einfachen Elektriker die Haare zu Berge stehen.
Die üblichen Übergangswiderstände an Kontakten und durch das Lot lasse ich jetzt mal bewust weg sonst ufert das noch aus.
Ich weiß,das gemeine ist das die Schaltung erstmal läuft aber die Wirkung dieses Engpasses zeigt sich erst viel später.
Man kann in einzelfällen damit leben aber wenn man schon das Thema anschneidet dann sollte man auch ganz drauf eingehen.
So,und nur erstmal was Futtern.
Lange Texte machen Hungrig =D>
PS:
Tu mir den gefallen und leg jetzt nicht jedes Wort auf die Goldwaage wie das hier so einige Spezis können.
Da verliere ich schnell das Interesse.
Der Text da oben ist als Ganzes zu nehmen.
Die Angegebene Beispiele sind auch nur Beispiele um die jeweilige Richtung zu unterstreichen und geniessen kein Anrecht auf Vollständigkeit.
Gefundene Schreibfehler gehören dem Finder und können bei Ebay vertickert werden :wink:
Mahlzeit.
Ratber hat Recht!
Die unterseitigen Kühlflächen sind idR zum Verlöten gedacht, auch bei den TO263 genannten SMD-TO220ern ist das die Regel, habe gestern selbst ein paar davon (MOSFETs auf Mainboard) gelötet. Bei diversen Leistungs-ICs (habe hier zB. MOSFET-Brücken im TSSOP56, die sich nur über die Kühlfläche auf der Unterseite kühlen lassen) ist das auch üblich.
Tu mir den gefallen und leg jetzt nicht jedes Wort auf die Goldwaage wie das hier so einige Spezis können.
Dafür ist mir das Thema viel zu wichtig und ich freue mich über Information und Erfahrung die hier weiterbringen.
Man soll also die Hauptstromwege über große Querschnitte anschließen, klar, immer so gut wie möglich.
Wie lötet man am besten die Pads, in einer Durchkontaktierung? welche optimale Größe? Oder besser von der Seite?
Nach dünnem Vorverzinnen und andrücken? Geht es dann auch ohne Lötpaste -"Stanzlinge" (Matritzen).
Es gibt da beispielsweise einen Power MOSFET MTB75N06 mit einem Pad und recht dünnen Beinen (D²PAK). In einem davon wird dann auch eine gute Stromdichte herrschen, ist der Fall vergleichbar?
http://pdf1.alldatasheet.co.kr/datasheet-pdf/view/5432/MOTOROLA/MTB75N06.html
Manfred
Die Stromdichte im Beinchen wäre etwa
im Mittel 75A / 0,385mm² = 200 A/mm²
maximal 75A / 0,235mm² = 320 A/mm²
Zeroeightfifteen
25.06.2006, 12:44
Erstmal Danke für eure Antworten.
Da ich einen Scheibenwischermotor dran habe der max 3A zieht denke ich, dass ich nur Wärmeleitpads oder Paste rein schmieren. Ich könnte aber auch drei Löcher in die Platine bohren, dann den Chip anlöten und dann von hinten ein wenig Lötzinn reinlaufen lassen. Dann hätt ich die el. Verbindung und auch thermische Verbindung. Dass die 30A nur über die 2 Pins laufen sollen kam mir auch ein bischen spanisch vor. Ich kenn mich mit Lötpaste nich so gut aus aber hält die den Temperaturen stand?
Es gibt Wärmeleitpads, Pasten, Kelber für unterschiedliche Temperaturen, in der Regel wird das angegeben.
Im übrigen würde ich aufpassen, eine schlechte Lötung kann die Wärme wesentlich schlechter weitergeben als Wärmeleitpaste. Und die Wärme ist eigentlich unter 15A sicher das größere Problem.
Hi Ratber,
du brauchst Dich nicht gleich angegriffen zu fühlen, ich habe nur meine Erfahrungen und eindrücke dargelegt. Was Ströme betrifft kenn ich mich nun auch ein wenig aus, auch wenn die Ausbildung schon ein paar Jahre zurückliegt.
Ich will mich nun nicht unbelehrbar zeigen, es ist durchaus möglich das ich mich täusche und die Flächen zum anlöten vom Hersteller angedacht sind. Wenn das so sein sollte, dann ist es allerdings schon sehr schlecht im Datenblatt dargestellt. Selbst erfahrene Bestückungsfirmen die tausende von Leiterplatten im Jahr bestücken haben mir versichert das er nicht angelötet werden muss.
Übrigens bei heizlüftern wird oft in der Doku angegeben mit wieviele Ampere dieser abzusichern ist, wie bei vielen Geräten. Da man bei Herd 2,5 mm2 nutzt hat übrigens mit der Leitungslänge und der Dauerbelastung zu tun. Abgesichert werden die Leitungen auch nur mit 16A. Bei kurzen Leitungen würden 1,5 mm2 dicke reichen. Das will ich natüprlich wegen der Vorschriften nicht empfehlen, nur als Vergleich zu den Pin´s nennen. Der dünne Querschnitt ist ja nur ca. 1 bus 3 mm lang, da ist dei Hitzeentwicklung sehr gering.
Wie auch immer, die genannten Zahlen bis 10 A Dauer und 25 A Spitze sind ohne Lötung möglich. Soweit hab ichs selber getestet! Das ist nunmal Fakt!
Für 30A Dauer ist meiner Meinung, unabhängig vom Datenblatt, der Chip sowieso praktisch nicht geeignet. Der Kühlungsaufwand wäre derart hoch, das es sicher bessere und günstigere Alternativen gibt. Aber bis 10A ist das ein feiner Chip.
Wäre schön wenn sich hier im Thread nun wirklich noch klären könnte was sich der Hersteller nun wirklich gedacht hat.
Zum Datenblatt VNH3SP30
Im Datenblatt vom VNH3SP30 ist auf den letzten Seiten das Layout beschrieben; dort wird nur auf die thermischen Widerstände der Kontakte eingegangen. Es wird z.B. nicht die Lötfähigkeit der 3 unteren Pads beschrieben. Diese Pads haben auch keine el. Bezeichnung. Daher hab ich das Layout nach Datenblattempfehlungen erstellt, um auf einen Gesamt-Rth von ca. 30°/W zu kommen. Das Layout hab ich beim RN-POWER-V1 trotzdem so gestaltet, das beim Löten im Reflow-Lötofen eine Kontaktierung möglich ist.
Im Gegensatz dazu ist beim MTB75N06 die Lötfahne als Kontakt bezeichnet. Hier liegt die Source auf einem kleinen Pin, der intern so gebondet sein muß, das er die 225A single Pulse und die 75A Dauerstrom aushält, und das wird er auch machen. Beim VNH-Chip sind immerhin 3 Pins pro Anschluss herausgeführt. Hier liegen die Verhältnisse mit ca. 10A pro Pin viel harmloser. Dabei ist zu bedenken, das die Verlustleistung im Bonddraht quadratisch zum Strom ansteigt.
Ein Vergleich mit den dem Heizlüfer von Rathber hinkt aber etwas... hier gelten die VDE-Bestimmungen über die Strombelastbarkeit von Kabeln und deren Kurzschlußverhalten (VDE0100 T.430ff). Hier wird übrigens auch auf das Schmelzlastintegral eingegangen, das bei Kabeln auch berücksichtigt werden muß.
Diese gelten natürlich nicht für das innere eines Chips und deren Kontaktierung. Ein Dauerstrom von ca. 10A pro IC-Pin ist zumutbar, wenn die thermischen Eigenschaften aus dem Datenblatt nicht überschritten werden. Man muß nur ordentlich kühlen.
Interessant dazu ist die Angabe in BTS650-Datenblatt auf Blatt2 unten, Anm.4
http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/B/T/S/6/BTS650-P.shtml
dort erhöht sich der Widerstand des Anschlußpins gegenüber der Befestigungsfahne um 0,7 mOhm.
Wenn wir annehmen, das beim VNH-Chip die gleiche Bondierungstechnik verwendet wird, haben wir bei 10A gerade mal 70mW Verluste im Bonddraht stecken,
das sehe ich als harmlos an und eine Kontaktierung mit den Flächen des VNH-Chips scheint nicht notwendig.
Gruß Stupsi
Zeroeightfifteen
25.06.2006, 12:58
Die Strombelastbarkeit hängt aber nicht von der Leitungslänge ab. Wenn in dem 3mm langem Pin eine zu hohe Stromdichte herscht, brennt dir die genau so durch als wäre sie 1m lang.
Der Widerstand erhöht sich mit Erwärmung, dadurch erhöht sich wiederum die Erwärmung. Dieser Effekt ist bei langen Leitungen größer!
Die Strombelastbarkeit hängt aber nicht von der Leitungslänge ab. Wenn in dem 3mm langem Pin eine zu hohe Stromdichte herscht, brennt dir die genau so durch als wäre sie 1m lang.
die 3mm langen Pins sind 2mm gelötet und damit gekühlt. Es hängt nur 1mm aussen frei. Sowas ist mit Kabeln nicht zu vergleichen.
@Manf
Ja,nach Möglichkeit immer den größten Querschnitt.
Natürlich geht das nicht immer.
Bei der H-Brücke bekommt nan die Möglichkeit dazu geboten,beim MTB75N06 nicht.
Damit keine missverständnisse aufkommen muß ich mal kurz in wenigen Worten ausholen.
Ein gewöhnlicher Leiter aus Kupfer (Elektrokupfer) hat eienn Widerstand von ca. 0.018 Ohm pro Meter und mm².
Das ist altbekannt.
Wenn man den Strom hat dan kann man sich für den betreffenden Querschnitt den Widerstand und die Stromdichte ausrechnen.
damit kommt man zur Erwärmung der Strecke.(Das Lot lasse ich auch hier weg.Sollte man aber als Faktor bei hohen Stromdichten und wenig Kühlung immer im Kopf behalten).
Da der Schmelzpunkt von Kupfer bekannt ist und desweiteren auch die Kennlinie der Leitfähigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen kann man sich also ausrechnen das ab einer bestimmten Stromdichte eine Kühlung der Anschlüsse wichtig ist.(Siehe Tabelle über die Maximalströme für Blanken Draht,Einfach Isoliert,Ummantelt,Sonderbedingungen usw. Kennt jeder Elektriker)
Auch wenn ich dir da nix neues erzähle so muß man Leistungskomponennten nicht nur Elektrisch betrachten sondern auch Thermisch.
Da gibt es genauso Widerstände die man im griff haben sollte.
Das Thermische Design ist also hier genauso wichtig wie das Elektrische.
Dabei mache ich aber daraus keine Wissenschaft und Arbeite meist mit Einfachen Formeln und Reserve.
Dann ist noch zu berücksichtigen welche Leistungen zu welchen Zeiten vorhanden sind.
Bei ED=100 sieht das ganz anders aus als wenn man nur einen ED von 20 hat und der mittlere Strom in der unteren Hälfte angesiedelt ist (Also Spitzen nur beim Einschalten)
Das nur mal als Basis ohne Details.
Weiter im Text.........
Beim MTB75N06 im D²PAK kann man den Queschnitt nicht vergrößern also muß man bei hohen Strömen die Beinchen Kühlen.
Beim Drain ist das kein Akt da er ja direkt auf der Kühlfläche liegt.
Der Source hat da weniger Glück und sollte da gesondert betrachtet werden.
Evtl. kommt etwas Kühlung auf Umwegen vom Drain aber das reicht nicht also sollte man beim Leiterbahndesign auf etwas Kühlfläche achten.
Meist erübrigt sich das weil die Leiterbahn für den Source im Kontaktbereich breit gehalten wird.
tut man das nicht dann gibts einen Wärmestau der bei Maximumleistung zu problemen führen kann.
Kleine Anekdote dazu die recht passend ist.
Bei nem Mosfet im TO-220AB/7 Gehäuse hatte man die Leiterbahnen am Prototyp schmal gehalten (Nur soweit das der Strom stimmte) und im Labor mit Klimaanlage lief auch alles Tagelang bestens.
Da sich das Schaltungsdesign der Motorbrücke gegenüber dem Vorgänger nicht geändert hatte hat man da auch kaum drauf geachtet.
Die nächste Stufe war dann der Praxistest in einem Fahrzeug wo die Platine dann verschlossen in einem Modul im Kofferraum wochenlang durch die Gegend kutschiert wurde.
Im Sommer dann fiel es aus und beim ausbauen roch es auch recht streng (Nach Strom halt *g* )
Beim Öffnen sah man dann das die Verbindung sich aufgeheizt hatte bis das Lot schmolz.
Der dadurch erhöhte Widerstand an der Stelle sorgte dann für die übliche Kettenreaktion.Die Temperatur stieg an.
Ein Flussmittelrest verspritzte dann das flüssige Lot (einige Milligramm) im Gehäuse was dann einen Kurzen an anderer Stelle auslöste.
Mal abgesehen davon wäre die Verbindung ansonsten einfach unterbrochen worden und der Anschluss leicht abgefackelt.
Da man den Fehler nicht gleich realisiert hatte (Mah hatte ja scheinbar nix an der Endstufe geändert und dementsprechend nicht genau danach gesucht) passierte das Spielchen mit 3 Modulen bis es auffiel das es nur bei eh schon hohen Temperaturen passierte.
Im Labor wurde dann im Klimaschranbk getestet (Aus meiner Einstellung heraus würde ich das dem Praxistest voranstellen.Naja,jeder wie er möchte) und dann hatte man plötzlich das gleiche Ergebnis.
Eine Analyse brachte dann das Augenmerk auf die fehlende winzige Fläche (Im Endprodukt nur 8x3.5mm=ca. 28mm² direkt am Anschluss).
Ja,langer Rede,kurzer Sinn.
Man hat das korrigiert und schon war der Hase gegessen.
Ärgerlich für alle Beteiligten war nur die unnötig verplemperte Zeit und die Nerven.
OK,zurück zum Thema.
Wie lötet man am besten die Pads, in einer Durchkontaktierung? welche optimale Größe? Oder besser von der Seite?
Nach dünnem Vorverzinnen und andrücken? Geht es dann auch ohne Lötpaste -"Stanzlinge" (Matritzen).
Also bei uns ist die Kühlfläche auf die andere Platinenseite durchkontaktiert.
Also mit einem Feld aus Löchern.
Beim Reflowlöten liegt das Bauteil auf und wird dabei automatisch von hinten verlötet.
Von da aus gehts per Wärmeleitpad auf die Metallene Grundplatte die am Chassis des KFZ's verschraubt wird.Die Kühlung ist also sicher.
Natürlich muß ich auch mal von Hand ein Teil wechseln.
Nachdem ich es also abgenommen habe werden die Pafs und die Fläche entzint.
Das Bauteil aufgelegt und die Pinne angelötet.
Danach verlöte ich mir nem kräftigen Kolben von unten die Rückseite durch die Durchkontaktierungen wobei die Fläche vollständig mit Zinn belegt ist.
Natürlich muß ich aufpassen das ich da nicht zulange rumbrate und das Teil damit zerstört oder in seinen Werten verändert wird.
Bei den kleinen D2PAK oder TO220AB/7 geht das auch von oben wenn man die erreichbare Kühlfläche erwärmt.
Natürlich ist eine Handlötung nur zu 95% sicher aber das gilt ja für alles rund ummmes Löten. :D
Wie gesagt,ich will da kein großartiges gewese um die Sache machen aber es sind meist gewisse Details die einem Ärger bereiten.
Fertig.
Ich hoffe du kannst was damit anfangen.
Im Absolut Exacten Beschreiben bin ich nicht so gut.
Liegt vieleicht daran das ich Praktiker bin der irgendwann man erkannt hat das die Theorie nur ein Anhaltspunkt ist da die Praxis nie ideal ist.
Ich lege lieber eine Reserve an als am Limmit zu operieren und mich hinterher mit der Alterung rumzuärgern.(Wer nen Elektriwsches Garagentor hat weiß sicher was ich meine.)
@Shaun
Ja,bei To220 oder ähnlich gehts natürlich auch mit anklemmbaren Kühlkörpern.
Wir haben eine alte Schaltung da sind die mit Popnieten angetackertn und dann noch verlötet. :D
Wie gesagt,die Leistung ist ausschlaggebend für die erforderliche Maßnahme.
Gibt also keine Universallösung.
@0815 (Sorry,Schreibkrampf)
Ok,bei 3A hat sich die Diskussion eh erledigt.
Da wird der VNH2SP30 nichtmal richtig warm und die Zuleitungen juckts auch nicht wirklich.
@Frank
Ich fühl mich nicht angegriffen.
Kommt das so rüber ? :-k
Ich will mich nun nicht unbelehrbar zeigen, es ist durchaus möglich das ich mich täusche und die Flächen zum anlöten vom Hersteller angedacht sind.
Ist vorgesehen und wird auch üblicherweise so gemacht.
Ein D²Pak wäre abgesehen von der Thermik auch ohne garnicht richtig zu besfestigen.
Nur an den Beinchen würde der sich losrappeln wenn er bewegt wird.
Wenn das so sein sollte, dann ist es allerdings schon sehr schlecht im Datenblatt dargestellt. Selbst erfahrene Bestückungsfirmen die tausende von Leiterplatten im Jahr bestücken haben mir versichert das er nicht angelötet werden muss.
Na das ist so ne Sache der Ansicht.
Im Automotiven Bereich gibts überhaupt nix anderes.
Mag woanders anders gehändelt werden.
Da treffen Vibration,Temperatur usw. aufeinander und die Bauteile laufen meist am Limmit.(Kosten usw.).
Wir stellen in unserem Hause wochentlich ca. 80K Schaltungen her.
aus den Zweigwerken kommt nochmal ein kleineres Kontingent dazu.
Natürlich ist das bei THT etwas anders.
Da wird meist geklemmt oder geschraubt (TO220) aber das sind auch oft kleinere Leistungsdichten.
Übrigens bei heizlüftern wird oft in der Doku angegeben mit wieviele Ampere dieser abzusichern ist, wie bei vielen Geräten. Da man bei Herd 2,5 mm2 nutzt hat übrigens mit der Leitungslänge und der Dauerbelastung zu tun. Abgesichert werden die Leitungen auch nur mit 16A. Bei kurzen Leitungen würden 1,5 mm2 dicke reichen. Das will ich natüprlich wegen der Vorschriften nicht empfehlen, nur als Vergleich zu den Pin´s nennen. Der dünne Querschnitt ist ja nur ca. 1 bus 3 mm lang, da ist dei Hitzeentwicklung sehr gering.
Ja,über die angaben in den anleitungen mag ich mich jetzt nicht streiten.
Ich wollte mehr darauf hinaus das ich bei nur nackter betrachtung des Kupfers mit viel weniger auskommen würde.
Bei rund 55A auf 1 Meter und 1mm² wäre ich schon mit ner 0.5mm² Leitung bei 2m Länge dabei.
Die Angesprochene VDE sagt da natürlich was ganz anderes und das aus gutem Grunde.
Natürlich ist da noch ne fette Sicherheit dabei.
Die Länge spielt aber für die Hitzeentwicklung keine Rolle sondern die Stromdichte.
Die Kühlung bringt die Lösung aber das steht nochmal weiter oben im Text.
Wie auch immer, die genannten Zahlen bis 10 A Dauer und 25 A Spitze sind ohne Lötung möglich. Soweit hab ichs selber getestet! Das ist nunmal Fakt!
Gut,ich will auch hier nicht Streiten ob ein Einzelner Test oder eine Testserie unter Stressbedingungen aussagekräftig ist (Da bin ich Beruflich vorgeschädigt und rechne mit anderen Masstäben) da es hier meist um Roboter geht die eh nicht den ganzen Tag laufen.
Für 30A Dauer ist meiner Meinung, unabhängig vom Datenblatt, der Chip sowieso praktisch nicht geeignet. Der Kühlungsaufwand wäre derart hoch, das es sicher bessere und günstigere Alternativen gibt. Aber bis 10A ist das ein feiner Chip.
Da mußte mir mal glauben wenn ich dir sage das er für 30A Dauer und die angegebene 70A Spitze geeignet ist.
Der Hersteller schreibt das nicht ohne Grund ins Datenblatt.
Worum wir uns kloppen konnen ist der Teil wo es drum geht was "Aufwand" bedeutet.
So hoch ist der Kühlungsaufwand nicht.
Man muß sich nur Gedanken drum machen "wie" man es macht.
wir haben Schaltungen die 40/60 oder Mehr Ampere über ne Brücke leiten und die Kühlung ist da recht gering.
allerdings gehen wir von unten heran und nicht durch das Thermisch schlechtere Keramikgehäuse.
Ich glaube da wird man im Hobbybereich etwas umdenken müssen.
Bei SMD allgemein ist es ja gleich.Einige haben da noch Manschetten.
Is aber garnicht so wild solange man keinen Tatterich hat.(Einer hat ja immer die A-Karte *gg* )
Wäre schön wenn sich hier im Thread nun wirklich noch klären könnte was sich der Hersteller nun wirklich gedacht hat.
Ich versuchs aber hier kommen die Postinmgs schneller als ich se überfliegen kann.
@Stupsi
Du kannst natürlich auch Wärmeleitpads benutzen aber die sind Praktischerweise nie so effizient wie eine direkte Verbindung.
ansonsten schau mal auf Seite 20 des Datenblattes unter "MultiPowerSO-30 THERMAL DATA"
Ansonsten muß das auch nicht im Datenblatt stehen denn auch für Gehäuseformen gibt es ganz eigene Spezifikationen nach denen der Hersteller sich richten muß.
Das altbekannte DIL-X Gehäuse für IC's unterliegt ganz strengen Normen vom Mechanischen bis zum Thermischen bei Standardvergussmassen.
Das allerdings steht nicht im Produktdatenblatt sondern in den Casespecs aber ich wiederhole mich schon.
So,ich hoffe mal das ist jetzt nicht zuviel,ich habe keinen Vergessen,nicht nachgeplappert was mittlerweile schon steht oder einfach alles durcheinandergewürfelt.
Die Posts kommen reihenweise rein da verliere ich die Übersicht.
Also nicht böse sein.
@Frank
Sorry für den Buchstabenhaufen.
Traffic noch im Limmit ? :D
PS:
Ich brauch ne Fingerwakü :wink:
Zeroeightfifteen
25.06.2006, 14:38
@ratber
Das ist kein Schreibkrampf. Ich habe jetzt nur mal 3A Motoren aber ich will das Board wenn dann gleich richtig bauen. Wenn ich mir einmal größere Motoren kaufe will ich nicht das ganze Board umbauen müssen. Und wie es aussieht reichen mir die 3A Motoren sowiso nicht.
@Ratber: Vielen Dank für die ausführliche Antwort.
Unterschiede sind wohl auch durch unterschiedliche Austattungen beim Montieren bedingt. In so fern bin ich ganz froh, dass auch im professionellen Bereich beim Auswechseln mit einem Handlötkolben gearbeitet wird.
Wenn man einen D²PAK mit einem festen Pad und zwei halbwegs elastischen Anschlüssen montiert, kann man die sparsam verzinnte Flächen beim Erhitzen andrücken und so eine flache, zinnarme Lötstelle mit gutem Wärmeübergang erreichen. Die Beinchen kann man sich dann noch vornehmen.
Soll man bei einem Chipgehäuse mit drei Kontaktflächen diese drei gleichzeitig über die Durchkontaktierungen erwärmen um durch Andrücken eine flache Montage zu erreichen?, oder wird man eher auf ein kurzfristiges Erwärmen achten und die drei Pads auch kurz nacheinander erwärmen?
So ganz geheuer ist mir beim Andrücken möglicherweise überquellendes Lot in der Mitte unter dem Chipgehäuse dabei auch nicht. Dagegen hilft wohl nur, das Chipgehäuse beim Erwärmen schwimmen zu lassen oder es auf definierten Abstand zu fixieren.
Manfred
@Zeroeightfifteen
Also ein eigenes Layout ?
Da kannste ja die Brücken nach oben legen und nach unten nen Kühlkörper einplanen mit dem das Modul dann auch angeschraubt wird.
Denk ich mir jedenfalls mal so aus dem Ärmel.
Die Shunts können ja immernoch drüber liegen.
Der Haken an der Sache ist das du zum Kühlkörper einen Sockel einplanen müstest.
@Manf
Ich dachte schon ich hätte se alle verschreckt :lol:
Lange Texte sind nciht jedermans Sache.
In so fern bin ich ganz froh, dass auch im professionellen Bereich beim Auswechseln mit einem Handlötkolben gearbeitet wird.
Ja,das läast sich nicht vermeiden.
Die Alternative ist das ich jede Platine nur für ein IC nochmal durch die Lötanlage schicke und alle anderen Bauteile ein unnötiges zweites mal braten lasse.
Das mache ich eigentlich nur in Spezialfällen wo ich nicht genug energie auf die Lötstelle bringen kann (Große Masseflächen) oder auch schonmal um einen Steckverbinder richtig runterzusetzen.
Für das übliche Hühnerfutter wie Kondensatoren und Widerstände nehme ich aber Heisluft weils einfach Praktischer,schonender und meist auch schöhner ist.
Soll man bei einem Chipgehäuse mit drei Kontaktflächen diese drei gleichzeitig über die Durchkontaktierungen erwärmen um durch Andrücken eine flache Montage zu erreichen?, oder wird man eher auf ein kurzfristiges Erwärmen achten und die drei Pads auch kurz nacheinander erwärmen?
Naja,checken wir mal die notwendigkeiten.
Wichtig für die Wärmeableitung ist die vollflächige und möglichst dünne Verbindung des Kühlkörpers mit der entsprechend auf der Platine vorgesehenen Fläche.
Die Anschlüsse sind da Flexibel.
Ob die etwas gebogen werden ist da nicht wichtig.
Nur die Kontaktfläche bei hohen Strömen sollte beachtet werden aber das ist ja logisch.
wie herum du es machst ist eigentlich geschmackssache.
Ich lege bei zweiseitigen Layouts das Bauteil auf und fixiere es an den Anschlüssen,danach über die Rückseite die Fläche verlösten.
Wenn aber die Rückseite nur aus einigen Streifen besteht dann mache ich es andersrum und heize die Fläche mit Heisluft (Lötkolben geht auch) vor und lege dann das Bauteil auf wäredn ich den Kühlflächenrand mit einer breiten Spitze erwärme wärend ich eventuell noch nen Spritzer Flussmittel zugebe (Zwecks leichterem Fluss des Lotes).
Die Streiffen verzinne ich dann vorher da das Lot ja nicht so einfach fliessen kann ohne das ich das Bauteil überhitze (D²Pak Bauteile vertragen ne Menge aber eben nicht unendlich)
Is nicht leicht zu erklären aber ich vermute da kannste einwenig was mit anfangen.
So ganz geheuer ist mir beim Andrücken möglicherweise überquellendes Lot in der Mitte unter dem Chipgehäuse dabei auch nicht. Dagegen hilft wohl nur, das Chipgehäuse beim Erwärmen schwimmen zu lassen oder es auf definierten Abstand zu fixieren.
Manfred
Wenn da mal was überquellt dann ist das so zu behandeln wie beim Kleben.
abwischen.
also mit Flussmittel und Lötlitze abnehmen.
Normalerweise passiert mir das aber nicht.
Die Dosierung ist reine Gefühlssache und gewohnheit.
Privat als Gelgenheitsbastler macht man sicher öfters mal zuviel drauf aber dafür hat man genug Zeit es wieder zu entfernen und Blinkende Knaten sind kein Problem.
Ich muß da immer drauf achten weils der Kunde eben so wünscht.
Nimm lieber zuwenig als zuviel.
Nachreichen kannste immernoch.
Ich arbeite grundsätzlich für Größere Bauteile mit 0.5mm Lot und ansonsten wegen SMD nur mit 0.23mm (Ausser Bleifrei.Da hab ich ausser ner Probe in 0.32mm noch nix bekommen) weils fein dosierbar ist.
Wie ich irgendwo anders schon sagte,keine angst vorm Löten und vor neuem.
Klar,ich hab gut Reden da ich ja den Ganzen Tag nix anderes mache und damit reichlich Übung habe aber ich habe auch mal klein angefangen.
Da ich nur wenig respekt vor irgendwas neuem habe hab ich einfach frei Schnauze rumprobiert,nach Tips Gegoogelt,die Kollegen gelöchert und keine Rücksicht drauf genommen wenn die keine Lust hatten.
Der erste 80-Polige Controller hat noch 30 Minuten gedauert,War Elektrisch ok aber sah Optisch nicht so wild aus.
Ich hab besonders viel Zinn abnehmen müssen.
Nummer 2 sah schon besser aus und war in 15 Minuten fertig.
usw.
Momentan mache ich nen kompletten Wechsel (Gibt ja immerwieder einen der nicht Arbeiten will) in weit unter 5 Minunten mit allem drum und drann inkl Kosmetik,schreibkram,Tipperei am Rechner usw. (Ohne den Bürokratenkrampf und Alkoholspülung in unter 3 Minuten) und es sieht aus wie frisch aussem Reflow.
Mit Schrottplatinen aus HiFi/Video/Computer hat man eigentlich reichlich Trainingsmaterial wo man sich austoben kann.
Steht ja genug auffer Straße rum.
Wenn nicht dann einfach mal in die Firmen latschen und fragen.
Mehr wie "NEIN" können se auch nicht sagen *g*
Opfer doch einfach mal ein Bauteil und Üb damit herum.
5-6x rauf und runter und du hast den Bogen raus.Garantiert oder Postpunkt zurück :D
Ok,etwas Minimales Werkzeug ist natürlich nötig.
Lötkolben oder Station mit ausreichender Leistung (40-50W sollten es schon sein sonst wirds klebrig) und passenden Spitzen.
Ne Pinzette zum greifen.
Ne Lupe 8-10x ist bei SMD sehr hilfreich um die Lötungen zu kontrollieren.
Natürlich Lot (Ach neee,wie kommm ich blos auf sowas ? *g* )
Sehr hilfreich ist Fluxer (Flussmittel).
Der hilft nicht nur beim Löten sondern auch bei hartnäckigen Verschmutzungen,löst kleberreste ab und wenn es zu stressig wird dann kann man auch dran schnüffeln und in die Pause schweben (Neee,scherz)
Naja,wie auch immer.
Probiers einfach,das Teil beußt nicht.
@Frank
Ich fühl mich nicht angegriffen.
Kommt das so rüber ? :-k
Einige ironische Anmerkungen liesen den Verdacht aufkommen, du hättest es falsch aufgefasst ;-) Fein wenn dem nicht so ist.
Hast du den Chip eigentlich schonmal angetestet? Frage nur weil du so sicher bist das er bei geringen Aufwand wirklich dauerhaft 30A verträgt. Die Endlösung mit Kühlung würde ich gerne mal sehen ;-)
Das ist kein Schreibkrampf. Ich habe jetzt nur mal 3A Motoren aber ich will das Board wenn dann gleich richtig bauen. Wenn ich mir einmal größere Motoren kaufe will ich nicht das ganze Board umbauen müssen. Und wie es aussieht reichen mir die 3A Motoren sowiso nicht.
Keine Sorge, du bist von der Diskussion eigentlich garnicht betroffen. Ich denke wir sind uns alle einig das bis 10A kein Problem existiert wenn nur Pin´s verlötet sind. Das dürfte für Dich allemal reichen. Bei 3 A wird er, wie auch schon gesagt wurde, noch nichtmal warm.
Sorry für die späte antwort aber ich hab gerade fast 4 Stunden Telefoniert.
Hast du den Chip eigentlich schonmal angetestet? Frage nur weil du so sicher bist das er bei geringen Aufwand wirklich dauerhaft 30A verträgt. Die Endlösung mit Kühlung würde ich gerne mal sehen
Diesen hier Speziell nicht aber andere in der Klasse.
Zb. einige Infineon BTS im P-TO263-15-1 Gehäuse.
Die sind in etwa das gleiche nur bringen die 40/100A bzw. 50/120A (Dauer/Peak).
Oder auch etwas kleinere Steppertreiber im Power SO20 Gehäuse die zwei vollständige Brücken mit je 2A Strangstrom also insgesamt 8A bringen können.
Da sind die Ströme für die Pinne nicht das Problem aber die Erwärmung durch die Taktung ist dabei sehr hoch so das man sie unbedingt Kühlen muß.
Die Kühlflächen unterhalb des Gehäuses sind dabei sehr wichtig sonst klapperts nicht richtig.
Bilder hab ich jetzt keine aber das läst sich nachholen.
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