MICROCHIP SP1F, SP3F Power Module

Especificacións

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

Introdución

Esta nota de aplicación ofrece as principais recomendacións para conectar axeitadamente a placa de circuíto impreso (PCB) ao módulo de alimentación SP1F ou SP3F e montar o módulo de alimentación no disipador de calor. Siga as instrucións de montaxe para limitar as tensións térmicas e mecánicas.

Instrucións de montaxe de PCB

• 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.
  
• Recoméndase un parafuso de plastita autocónico cun diámetro nominal de 2.5 mm para fixar a placa de circuíto impreso (PCB). Un parafuso de plastita, que se mostra na seguinte figura, é un tipo de parafuso deseñado especificamente para o seu uso con plástico e outros materiais de baixa densidade. A lonxitude do parafuso depende do grosor da PCB. Cunha PCB de 1.6 mm (0.063") de grosor, use un parafuso de plastita de 6 mm (0.24") de longo. O par máximo de montaxe é de 0.6 Nm (5 lbf·in). Comprobe a integridade do poste de plástico despois de apertar os parafusos.
  
• Paso 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.
  

Nota: 

• Non invertas estes dous pasos, porque se todos os pines se soldan primeiro á placa de circuíto impreso, aparafusar a placa de circuíto impreso aos separadores crea unha deformación da placa de circuíto impreso, o que provoca algunha tensión mecánica que pode danar as pistas ou romper os compoñentes da placa de circuíto impreso.
• Os orificios na placa de circuíto impreso (PCB) como se mostra na figura anterior son necesarios para inserir ou retirar os parafusos de montaxe que atornillan o módulo de alimentación ao disipador de calor. Estes orificios de acceso deben ser o suficientemente grandes como para que a cabeza do parafuso e as arandelas pasen libremente a través deles, o que permite unha tolerancia normal na localización do orificio da PCB. O diámetro do orificio da PCB para os pines de alimentación recoméndase en 1.8 ± 0.1 mm. O diámetro do orificio da PCB para inserir ou retirar os parafusos de montaxe recoméndase en 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.

Instrucións de montaxe do módulo de alimentación

• Unha montaxe axeitada da placa base do módulo no disipador de calor é esencial para garantir unha boa transferencia de calor. A superficie de contacto do disipador de calor e do módulo de potencia deben ser planas (a planitude recomendada debe ser inferior a 50 μm para 100 mm continuos, rugosidade recomendada Rz 10) e limpas (sen sucidade, corrosión nin danos) para evitar tensións mecánicas ao montar o módulo de potencia e para evitar un aumento da resistencia térmica.
• Paso 1: Aplicación de pasta térmica: Para conseguir a menor resistencia térmica posible para o disipador de calor, débese aplicar unha capa fina de pasta térmica entre o módulo de alimentación e o disipador de calor. Recoméndase usar a técnica de serigrafía para garantir unha deposición uniforme dun grosor mínimo de 60 μm (2.4 mils) no disipador de calor, como se mostra na seguinte figura. A interface térmica entre o módulo e o disipador de calor tamén se pode fabricar con outros materiais condutores de interface térmica, como compostos de cambio de fase (serigrafía ou capa adhesiva).
  
• Paso 2: Montaxe do módulo de alimentación no disipador de calor: Coloque o módulo de alimentación enriba dos orificios do disipador de calor e aplique unha pequena presión. Insira o parafuso M4 con arandelas de seguridade e planas en cada orificio de montaxe (pódese usar un parafuso n.º 8 en lugar de M4). A lonxitude do parafuso debe ser de polo menos 12 mm (0.5"). Primeiro, aperte lixeiramente os dous parafusos de montaxe. Aperte alternativamente os parafusos ata alcanzar o seu valor de torque final (consulte a folla de datos do produto para o torque máximo permitido). Recoméndase usar un destornillador con torque controlado para esta operación. Se é posible, os parafusos pódense volver a apertar despois de tres horas. A cantidade de graxa térmica é correcta cando aparece unha pequena cantidade de graxa arredor do módulo de alimentación unha vez que se aparafusa ao disipador de calor co torque de montaxe axeitado. A superficie inferior do módulo debe estar completamente mollada con graxa térmica como se mostra na figura Graxa no módulo despois do desmontaxe. Débese comprobar a separación entre os parafusos, a altura superior e o terminal máis próximo para manter un espazado de illamento seguro.

 Asemblea Xeral View

• Se se usa unha placa de circuíto impreso (PCB) grande, son necesarios separadores adicionais entre a PCB e o disipador de calor. Recoméndase manter unha distancia de polo menos 5 cm entre o módulo de alimentación e os separadores, como se mostra na seguinte figura. Os separadores deben ter a mesma altura que os separadores (12 ± 0.1 mm).
  
• Para aplicacións específicas, algúns módulos de alimentación SP1F ou SP3F fabrícanse cunha placa base de AlSiC (carburo de silicio e aluminio) (sufixo M no número de peza). A placa base de AlSiC é 0.5 mm máis grosa que a placa base de cobre, polo que os espazadores deben ter un grosor de 12.5 ± 0.1 mm.
• A altura da estrutura de plástico dos SP1F e SP3F é a mesma que a dun SOT-227. Na mesma placa de circuíto impreso (PCB), se se usa un SOT-227 e un ou varios módulos de potencia SP1F/SP3F con placa base de cobre, e se a distancia entre os dous módulos de potencia non supera os 5 cm, non é necesario instalar o separador como se mostra na seguinte figura.
• Se se usan módulos de alimentación SP1F/SP3F con placa base de AlSiC cun módulo SOT-227 ou outros módulos SP1F/SP3F con placa base de cobre, a altura do disipador de calor debe reducirse en 0.5 mm debaixo dos módulos SP1F/SP3F cunha placa base de AlSiC para manter todos os separadores dos módulos á mesma altura.
• Débese ter coidado cos compoñentes pesados ​​como condensadores electrolíticos ou de polipropileno, transformadores ou indutores. Se estes compoñentes están situados na mesma zona, recoméndase engadir espazadores mesmo se a distancia entre dous módulos non supera os 5 cm, de xeito que o peso destes compoñentes na placa non sexa soportado polo módulo de alimentación, senón polos espazadores. En calquera caso, cada aplicación, disipador de calor e PCB é diferente; a colocación dos espazadores debe avaliarse caso por caso.
  

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.
   Precaución
   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.

Conclusión
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.

Historial de revisións
O historial de revisións describe os cambios que se implementaron no documento. Os cambios están listados por revisión, comezando pola publicación máis recente.

Revisión	Data	Descrición
B	10/2025	Engadido Power Module Dismounting Instructions.
A	05/2020	Esta é a versión inicial deste documento.

Información do microchip

Marcas comerciais

• O nome e o logotipo de "Microchip", o logotipo "M" e outros nomes, logotipos e marcas son marcas rexistradas e non rexistradas de Microchip Technology Incorporated ou das súas filiais e/ou filiais nos Estados Unidos e/ou noutros países ("Microchip Marcas comerciais”). Pódese atopar información sobre as marcas comerciais de Microchip en https://www.microchip.com/en-us/about/legal-information/microchip-trademarks.
• ISBN: 979-8-3371-2109-3

Aviso Legal

• Esta publicación e a información que aparece aquí só poden usarse con produtos Microchip, incluso para deseñar, probar e integrar produtos Microchip coa súa aplicación. O uso desta información de calquera outra forma viola estes termos. A información relativa ás aplicacións do dispositivo ofrécese só para a súa comodidade e pode ser substituída por actualizacións. É a súa responsabilidade asegurarse de que a súa aplicación cumpre coas súas especificacións. Póñase en contacto coa súa oficina local de vendas de Microchip para obter asistencia adicional ou obtén soporte adicional en www.microchip.com/en-us/support/design-help/client-support-services.
• ESTA INFORMACIÓN ESTÁ PROPORCIONADA POR MICROCHIP "TAL CUAL". MICROCHIP NON OFRECE REPRESENTACIÓNS OU GARANTÍAS DE NINGÚN TIPO, XA EXPRESA OU IMPLÍCITA, ESCRITA OU ORAL, LEGAL OU DE OUTRO MODO, RELACIONADA COA INFORMACIÓN, INCLUÍENDO PERO NON LIMITADO A NINGÚN TIPO DE GARANTÍAS IMPLÍCITAS DE NON INFRACCIÓN, COMERCIABILIDADE, COMERCIABILIDADE E COMERCIALIZACIÓN. GARANTÍAS RELACIONADAS CO SEU ESTADO, CALIDADE OU RENDEMENTO.
  EN NINGÚN CASO MICROCHIP SERÁ RESPONSABLE DE NINGÚN TIPO DE PERDA, DANO, CUSTO OU GASTO INDIRECTO, ESPECIAL, PUNITIVO, INCIDENTAL OU CONSECUENCIAL DE NINGÚN TIPO RELACIONADO COA INFORMACIÓN OU ​​O SEU USO, AÍNDA QUE SE SEXA O CAUSADO QUE SEXA O SEU ADVERTENCIA. POSIBILIDADE OU OS DANOS SON PREVISIBLES. NA MÁXIMA MEDIDA PERMITIDA POLA LEI, A RESPONSABILIDADE TOTAL DE MICROCHIP SOBRE TODAS LAS RECLAMACIONS DE CALQUERA FORMA RELACIONADAS COA INFORMACIÓN OU ​​O SEU USO NON SUPERARÁ O IMPORTE DAS TAXAS, SE HOXE, QUE TIÑAS PAGADA DIRECTAMENTE A MICROCHIP POLA INFORMACIÓN.
• O uso de dispositivos Microchip en aplicacións de soporte vital e/ou de seguridade corre totalmente a risco do comprador, e o comprador comprométese a defender, indemnizar e eximir a Microchip de calquera e todos os danos, reclamacións, demandas ou gastos derivados de tal uso. Non se transmite ningunha licenza, implícita ou doutra forma, baixo ningún dereito de propiedade intelectual de Microchip a menos que se indique o contrario.

Función de protección de código de dispositivos de microchip
Teña en conta os seguintes detalles da función de protección de código nos produtos Microchip:

• Os produtos de microchip cumpren as especificacións contidas na súa ficha de datos de microchip.
• Microchip considera que a súa familia de produtos é segura cando se usa da forma prevista, dentro das especificacións de funcionamento e en condicións normais.
• Microchip valora e protexe agresivamente os seus dereitos de propiedade intelectual. Os intentos de incumprir as funcións de protección do código dos produtos Microchip están estrictamente prohibidos e poden infrinxir a Digital Millennium Copyright Act.
• Nin Microchip nin ningún outro fabricante de semicondutores poden garantir a seguridade do seu código. A protección do código non significa que esteamos garantindo que o produto sexa "irrompible". A protección do código está en constante evolución. Microchip comprométese a mellorar continuamente as funcións de protección do código dos nosos produtos.

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.

Documentos/Recursos

MICROCHIP SP1F, SP3F Power Module [pdfManual de instrucións SP1F, SP3F, AN3500, SP1F SP3F Power Module, SP1F SP3F, Power Module, Module

Referencias

• Manual de usuario