CPU 열 백플레이트의 기능

방열판이 있는 백플레이트를 사용하는 것은 bga 칩의 스트레스를 줄이는 좋은 방법입니다. 백플레이트는 백업 플레이트 또는 볼스터 플레이트라고도 합니다. 열 시스템 엔지니어는 설계가 전자 장치를 냉각할 뿐만 아니라 비용이 많이 드는 현장 오류를 방지하기 위해 기계적으로 안정적이어야 한다는 것을 알고 있습니다. 오늘날의 고성능 전자 시스템은 히트 파이프나 증기 챔버를 포함하는 Radian의 고성능 방열판 라인과 같은 고성능을 활용하는 정교한 열 솔루션을 요구하는 매우 강력한 전자 장치를 사용하는 경향이 있습니다. 또한 열 시스템 엔지니어는 일반적으로 최고의 열 성능을 얻기 위해 방열판(또는 냉각판)과 장치 사이의 인터페이스에 고성능 열 인터페이스 재료(TIM)를 포함해야 합니다.

높은 인터페이스 압력은 일반적으로 높은 기계적 응력을 생성합니다. BGA와 같은 장치는 인터페이스 압력뿐만 아니라 충격, 진동 및 운송 부하로 인해 솔더 볼에 국부적으로 높은 응력이 발생하는 경향이 있습니다. 적절하게 설계된 백 플레이트는 BGA(또는 기타) 장치를 강화 및 지지하고 이러한 설계에서 불가피한 솔더 볼의 국지적 피크 응력을 완화하므로 사운드 설계의 핵심 요소입니다.

과도한 응력을 받은 솔더 볼은 솔더 볼 균열, PCB 패드 리프팅 및 솔더 "크리프" 현상과 같은 수많은 문제를 야기합니다. "크리프"는 재료(이 경우 납땜)가 일정한 하중 하에서 시간이 지남에 따라 변형될 때 발생하는 재료 변형입니다. 이는 재료가 항복점 이상으로 응력을 받을 때 발생하는 일반적인 소성 변형과는 많이 다릅니다. 솔더에서 크리프는 솔더의 항복점보다 훨씬 낮은 응력 수준에서 발생합니다. 밀접하게 배치된 솔더 볼 볼 어레이에서 크리프는 응력이 심한 솔더 볼을 심각하게 왜곡하는 경향이 있으며, 시간이 지남에 따라 변형된 볼이 인접한 볼과 물리적으로 접촉할 수 있을 만큼 평평해지기 때문에 단락이 발생할 수 있습니다. 이를 "크리프 유발 솔더 브리징"이라고 합니다. 크리프는 장기간에 걸쳐 발생할 수 있기 때문에 이 현상은 감지하기 어렵고 시스템이 현장에 있을 때 표면에 나타나는 경우가 많습니다. 때로는 서비스를 시작한 후 몇 달에서 1년 이상 작동하지 않는 경우도 있습니다.

또한 잘 설계된 백플레이트는 충격, 진동 및 운송 부하로 인한 손상을 방지하는 시스템 능력을 향상시킵니다.