ฟังก์ชั่นของแผ่นระบายความร้อน CPU

การใช้แผ่นรองด้านหลังพร้อมฮีทซิงค์เป็นวิธีที่ดีในการลดความเครียดบนชิป bga แผ่นรองหลังบางครั้งเรียกว่าแผ่นรองหลังหรือแผ่นรองข้าง วิศวกรระบบระบายความร้อนรู้ดีว่าการออกแบบไม่เพียงแต่ต้องทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เย็นลงเท่านั้น แต่ยังต้องเชื่อถือได้ทางกลไกด้วย เพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวในสนามที่มีค่าใช้จ่ายสูง ระบบอิเล็กทรอนิกส์ประสิทธิภาพสูงในปัจจุบันมีแนวโน้มที่จะใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูงมากซึ่งต้องการโซลูชันระบายความร้อนที่ซับซ้อนซึ่งใช้ประสิทธิภาพสูง เช่น กลุ่มฮีทซิงค์ประสิทธิภาพสูงของ Radian ซึ่งรวมถึงท่อความร้อนหรือห้องไอ นอกจากนี้ วิศวกรระบบระบายความร้อนโดยทั่วไปจำเป็นต้องรวมวัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อน (TIM) ประสิทธิภาพสูงไว้ที่ส่วนเชื่อมต่อระหว่างฮีทซิงค์ (หรือแผ่นเย็น) และอุปกรณ์เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดีที่สุด

แรงกดดันต่อส่วนต่อประสานที่สูงโดยทั่วไปจะทำให้เกิดความเค้นเชิงกลสูง อุปกรณ์ เช่น BGA มีแนวโน้มที่จะพัฒนาความเค้นเฉพาะที่ในลูกบอลบัดกรีซึ่งเป็นผลมาจากแรงดันอินเทอร์เฟซ เช่นเดียวกับการกระแทก การสั่นสะเทือน และโหลดในการขนส่ง แผ่นหลังที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างเหมาะสมเป็นองค์ประกอบสำคัญของการออกแบบเสียง เนื่องจากแผ่นหลังมีความแข็งและรองรับอุปกรณ์ BGA (หรืออื่นๆ) และบรรเทาความเครียดสูงสุดเฉพาะจุดในลูกบอลบัดกรีซึ่งหลีกเลี่ยงไม่ได้ในการออกแบบดังกล่าว

ลูกบัดกรีที่รับแรงมากเกินไปทำให้เกิดปัญหามากมาย เช่น ลูกบัดกรีแตก การยกแผ่น PCB และปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการบัดกรี "คืบ" "การคืบ" คือการเสียรูปของวัสดุที่เกิดขึ้นเมื่อวัสดุ (ซึ่งในกรณีนี้คือสารบัดกรี) เปลี่ยนรูปเมื่อเวลาผ่านไปภายใต้ภาระคงที่ สิ่งนี้แตกต่างอย่างมากจากการเปลี่ยนรูปพลาสติกตามปกติที่เกิดขึ้นเมื่อวัสดุได้รับความเค้นเกินจุดคราก ในการบัดกรี การคืบคลานเกิดขึ้นที่ระดับความเครียดที่ต่ำกว่าจุดครากของการบัดกรีมาก ในอาร์เรย์ของลูกบอลประสานที่มีระยะห่างอย่างใกล้ชิด การคืบจะมีแนวโน้มที่จะบิดเบือนลูกบอลประสานที่มีความเครียดสูงอย่างรุนแรง ซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปอาจส่งผลให้เกิดการลัดวงจรเนื่องจากลูกบอลที่ผิดรูปจะแบนพอที่จะทำให้การสัมผัสทางกายภาพกับลูกบอลที่อยู่ติดกัน สิ่งนี้เรียกว่า "การเชื่อมประสานแบบเหนี่ยวนำคืบ" เนื่องจากครีปสามารถเกิดขึ้นได้ในระยะเวลานาน ปรากฏการณ์นี้จึงตรวจพบได้ยากและมักจะปรากฏขึ้นเมื่อระบบอยู่ในภาคสนาม ซึ่งบางครั้งก็อาจล้มเหลวเป็นเดือนถึงหนึ่งปีหรือมากกว่านั้นหลังจากเริ่มใช้งาน

แผ่นรองหลังที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดียังช่วยเพิ่มความสามารถของระบบในการต้านทานความเสียหายจากการกระแทก การสั่นสะเทือน และภาระในการขนย้าย