MICROCHIP SP1F, SP3F Power Module

Specifikationer

• Product: SP1F and SP3F Power Modules
• Model: AN3500
• Application: PCB Mounting and Power Module Mounting

Indledning

Denne applikationsnotat giver de vigtigste anbefalinger til korrekt tilslutning af printkortet (PCB) til SP1F- eller SP3F-strømmodulet og montering af strømmodulet på kølepladen. Følg monteringsvejledningen for at begrænse både termisk og mekanisk belastning.

PCB-monteringsvejledning

• The PCB mounted on the power module can be screwed to the standoffs to reduce all mechanical stress and minimize relative movements on the pins that are soldered to the power module. Step 1: Screw the PCB to the standoffs of the power module.
  
• En selvkonisk plastitskrue med en nominel diameter på 2.5 mm anbefales til at fastgøre printkortet. En plastitskrue, som vist i den følgende figur, er en type skrue, der er specielt designet til brug med plast og andre materialer med lav densitet. Skruelængden afhænger af printkortets tykkelse. Med et 1.6 mm (0.063") tykt printkort skal du bruge en plastitskrue, der er 6 mm (0.24") lang. Det maksimale monteringsmoment er 0.6 Nm (5 lbf·in). Kontroller plastikstiftens integritet efter at have strammet skruerne.
  
• Trin 2: Solder all electrical pins of the power module to the PCB as shown in the following figure. A no-clean solder flux is required to attach the PCB, as the aqueous module cleaning is not allowed.
  

Note: 

• Udfør ikke disse to trin i omvendt rækkefølge, da hvis alle ben loddes fast på printkortet først, vil det at skru printkortet fast på afstandsstykkerne deformere printkortet, hvilket kan føre til mekanisk belastning, der kan beskadige skinnerne eller ødelægge komponenterne på printkortet.
• Huller i printkortet, som vist i den foregående figur, er nødvendige for at isætte eller fjerne monteringsskruerne, der fastgør strømmodulet til kølepladen. Disse adgangshuller skal være store nok til, at skruehovedet og skiverne kan passere frit igennem, hvilket giver mulighed for normal tolerance i printkorthullernes placering. Printkorthuldiameteren til strømstifterne anbefales til 1.8 ± 0.1 mm. Printkorthuldiameteren til isætning eller fjernelse af monteringsskruerne anbefales til 10 ± 0.1 mm.
• For efficient production, a wave soldering process can be used to solder the terminals to the PCB. Each application, heat sink and PCB can be different; wave soldering must be evaluated on a case-by-case basis. In any case, a well-balanced layer of solder should surround each pin.
• The gap between the bottom of the PCB and the power module is 0.5 mm to 1 mm only as shown in PCB Mounted on Power Module figure. Using through-hole components on the PCB is not recommended.
• SP1F or SP3F pinout can change according to the configuration. See the product datasheet for more information on the pin-out location.

Monteringsvejledning til strømmodul

• Korrekt montering af modulbundpladen på kølepladen er afgørende for at sikre god varmeoverførsel. Kølepladen og strømmodulets kontaktflade skal være plane (anbefalet planhed bør være mindre end 50 μm for 100 mm kontinuerlig tykkelse, anbefalet ruhed Rz 10) og rene (ingen snavs, korrosion eller skader) for at undgå mekanisk belastning, når strømmodulet er monteret, og for at undgå en stigning i termisk modstand.
• Trin 1: Påføring af termisk fedt: For at opnå den lavest mulige termiske modstand mod kølepladen skal der påføres et tyndt lag termisk fedt mellem effektmodulet og kølepladen. Det anbefales at bruge serigrafiteknik for at sikre en ensartet aflejring med en minimumstykkelse på 60 μm (2.4 mils) på kølepladen, som vist på følgende figur. Den termiske grænseflade mellem modulet og kølepladen kan også laves med andre ledende termiske grænsefladematerialer, såsom faseændringsforbindelse (serigrafitrykt eller klæbende lag).
  
• Trin 2: Montering af strømmodulet på kølepladen: Placer strømmodulet over kølepladehullerne, og tryk let på det. Sæt M4-skruen med låse- og flade skiver i hvert monteringshul (en #8 skrue kan bruges i stedet for M4). Skruelængden skal være mindst 12 mm (0.5"). Spænd først de to monteringsskruer let. Spænd skruerne skiftevis, indtil deres endelige momentværdi er nået (se produktdatabladet for det maksimalt tilladte moment). Det anbefales at bruge en skruetrækker med kontrolleret moment til denne operation. Hvis det er muligt, kan skruerne strammes igen efter tre timer. Mængden af ​​termisk fedt er korrekt, når en lille mængde fedt viser sig omkring strømmodulet, når det er boltet fast på kølepladen med det passende monteringsmoment. Modulets underside skal være helt våd med termisk fedt, som vist på figuren "Smør på modulet efter adskillelse". Afstanden mellem skruerne, den øverste højde og den nærmeste terminal skal kontrolleres for at opretholde en sikker isoleringsafstand.

 Generalforsamling View

• Hvis der anvendes et stort printkort, er det nødvendigt med ekstra afstandsholdere mellem printkortet og kølepladen. Det anbefales at holde en afstand på mindst 5 cm mellem strømforsyningsmodulet og afstandsholderne som vist på følgende figur. Afstandsholderne skal have samme højde som afstandsholderne (12 ± 0.1 mm).
  
• Til specifikke anvendelser er nogle SP1F- eller SP3F-strømmoduler fremstillet med en AlSiC (aluminium-siliciumkarbid) bundplade (M-suffiks i varenummeret). AlSiC-bundpladen er 0.5 mm tykkere end kobberbundpladen, så afstandsstykkerne skal være 12.5 ± 0.1 mm tykke.
• SP1F- og SP3F-plastrammens højde er den samme som en SOT-227. Hvis der anvendes en SOT-227 og et eller flere SP1F/SP3F-strømmoduler med kobberbundplade på det samme printkort, og hvis afstanden mellem de to strømmoduler ikke overstiger 5 cm, er det ikke nødvendigt at installere afstandsstykket som vist på følgende figur.
• Hvis et SP1F/SP3F-strømmodul med AlSiC-bundplade anvendes med en SOT-227 eller andre SP1F/SP3F-moduler med kobberbundplade, skal kølepladens højde reduceres med 0.5 mm under SP1F/SP3F-modulerne med en AlSiC-bundplade for at holde alle modulafstandsstykker i samme højde.
• Der skal udvises forsigtighed med tunge komponenter som elektrolytiske eller polypropylenkondensatorer, transformere eller induktorer. Hvis disse komponenter er placeret i samme område, anbefales det at tilføje afstandsholdere, selvom afstanden mellem to moduler ikke overstiger 5 cm, således at vægten af ​​disse komponenter på printkortet ikke håndteres af strømforsyningsmodulet, men af ​​afstandsholderne. Under alle omstændigheder er hver applikation, køleplade og printkort forskellig; placeringen af ​​afstandsholderne skal vurderes fra sag til sag.
  

Power Module Dismounting Instructions

To safely remove the power module from the heatsink, perform following steps:

1. On the PCB, remove all screws from the spacers.
2. On the heatsink, remove all screws from the power module mounting holes.
   Forsigtighed
   Depending on the thermal interface material, the module baseplates may adhere strongly to the heatsink. Do not pull on the PCB to remove the assembly, as this may damage the PCB or the modules. To prevent damage, detach each module from the heatsink before removal.
3. To safely detach the modules:
   • Insert a thin blade, such as the tip of a flat screwdriver, between the module baseplate and the heatsink.
   • Gently twist the blade to separate the baseplate from the heatsink.
   • Repeat this process for each module mounted to the PCB.

Konklusion
This application note gives the main recommendations regarding the mounting of SP1F or SP3F modules. Applying these instructions helps decrease the mechanical stress on PCB and power module, while ensuring long term operation of the system. Mounting instructions to the heatsink must also be followed to achieve the lowest thermal resistance from the power chips down to the cooler. All these steps are essential to guarantee the best system reliability.

Revisionshistorie
Revisionshistorikken beskriver de ændringer, der blev implementeret i dokumentet. Ændringerne er listet efter revision, startende med den seneste publikation.

Revision	Dato	Beskrivelse
B	10/2025	Tilføjet Power Module Dismounting Instructions.
A	05/2020	Dette er den første udgivelse af dette dokument.

Mikrochip information

Varemærker

• "Microchip"-navnet og -logoet, "M"-logoet og andre navne, logoer og mærker er registrerede og uregistrerede varemærker tilhørende Microchip Technology Incorporated eller dets tilknyttede selskaber og/eller datterselskaber i USA og/eller andre lande ("Microchip" varemærker"). Oplysninger om Microchip-varemærker kan findes på https://www.microchip.com/en-us/about/legal-information/microchip-trademarks.
• ISBN: 979-8-3371-2109-3

Juridisk meddelelse

• Denne publikation og oplysningerne heri må kun bruges med Microchip-produkter, herunder til at designe, teste og integrere Microchip-produkter med din applikation. Brug af disse oplysninger på anden måde overtræder disse vilkår. Oplysninger om enhedsapplikationer gives kun for din bekvemmelighed og kan blive afløst af opdateringer. Det er dit ansvar at sikre, at din ansøgning lever op til dine specifikationer. Kontakt dit lokale Microchip salgskontor for yderligere support, eller få yderligere support på www.microchip.com/en-us/support/design-help/client-support-services.
• DISSE OPLYSNINGER LEVERES AF MICROCHIP "SOM DE ER". MICROCHIP GIVER INGEN REPRÆSENTATIONER ELLER GARANTIER AF NOGEN ART, HVERKEN UDTRYKKELIGE ELLER UNDERFORSTÅEDE, SKRIFTLIGE ELLER mundtlige, LOVBESTEMMET ELLER ANDEN MÅDE, RELATET TIL OPLYSNINGERNE, INKLUSIVE MEN IKKE BEGRÆNSET TIL NOGEN STILTIENDE GARANTIER, GARANTIER OG GARANTIER. EGNETHED TIL ET BESTEMT FORMÅL ELLER GARANTIER RELATET TIL DETS TILSTAND, KVALITET ELLER YDELSE.
  MICROCHIP VIL UNDER INGEN OMSTÆNDIGHEDER VÆRE ANSVARLIG FOR NOGEN INDIREKTE, SÆRLIGE, STRAFFENDE, TILFÆLDELIGE ELLER FØLGETAB, SKADER, OMKOSTNINGER ELLER UDGIFTER AF NOGEN ART, SOM ER RELATET TIL OPLYSNINGERNE ELLER DERES ANVENDELSE, UNDER ANDET ELLER ARGANG. MULIGHEDEN ELLER SKADERNE ER FORUDSIGELIGE. I DET FULDSTÆNDE OMFANG, DET ER TILLADT AF LOVEN, VIL MICROCHIPS SAMLEDE ANSVAR PÅ ALLE KRAV PÅ NOGEN MÅDE RELATET TIL INFORMATIONEN ELLER DERES ANVENDELSE IKKE OVERstige BELØBET, HVIS NOGET, SOM DU HAR BETALT DIREKTE TIL MICRATIONOCHIP.
• Brug af Microchip-enheder i livsstøtte- og/eller sikkerhedsapplikationer er helt på købers risiko, og køberen indvilliger i at forsvare, skadesløsholde og holde Microchip skadesløs fra enhver skade, krav, sager eller udgifter som følge af sådan brug. Ingen licenser videregives, implicit eller på anden måde, under nogen af ​​Microchips intellektuelle ejendomsrettigheder, medmindre andet er angivet.

Mikrochip-enheder kodebeskyttelsesfunktion
Bemærk følgende detaljer om kodebeskyttelsesfunktionen på Microchip-produkter:

• Microchip-produkter opfylder specifikationerne i deres særlige Microchip-datablad.
• Microchip mener, at dens familie af produkter er sikre, når de bruges på den tilsigtede måde, inden for driftsspecifikationerne og under normale forhold.
• Microchip værdsætter og beskytter aggressivt sine intellektuelle ejendomsrettigheder. Forsøg på at bryde kodebeskyttelsesfunktionerne i Microchip-produkter er strengt forbudt og kan være i strid med Digital Millennium Copyright Act.
• Hverken Microchip eller nogen anden halvlederproducent kan garantere sikkerheden af ​​deres kode. Kodebeskyttelse betyder ikke, at vi garanterer, at produktet er "ubrydeligt". Kodebeskyttelse er i konstant udvikling. Microchip er forpligtet til løbende at forbedre kodebeskyttelsesfunktionerne i vores produkter.

FAQ

Can I use a wave soldering process for soldering terminals to the PCB?

Yes, a wave soldering process can be used for efficient production. However, evaluate its suitability based on your specific application, heat sink, and PCB requirements.

Is it necessary to install a spacer between power modules?

If the distance between two power modules does not exceed 5 cm and they are mounted on the same PCB with a SOT-227, it is not necessary to install a spacer.

Dokumenter/ressourcer

MICROCHIP SP1F, SP3F Power Module [pdf] Brugsanvisning SP1F, SP3F, AN3500, SP1F SP3F Power Module, SP1F SP3F, Power Module, Module

Referencer

• Brugermanual