注: 對于剛性 PCB,若要獲得高精度溫度讀數(shù),請勿焊接散熱焊盤。而對于柔性 PCB,用戶可以焊接散熱焊盤以提高板級可靠性。如焊接,散熱焊盤應(yīng)接地或保持懸空。
更多有關(guān)電路板布局的信息,請參閱 ti.com 上的使用 TMP116 和 TMP117 進(jìn)行精確的溫度測量 (SNOA986) 和針對熱響應(yīng)優(yōu)化的可穿戴溫度感測布局注意事項 (SNIA021) 等相關(guān)應(yīng)用報告。
電源旁路電容器的位置應(yīng)盡可能靠近電源引腳和接地引腳。建議使用容值為 0.1μF 的旁路電容器。在某些情況下,上拉電阻器會成為熱源,因此,電阻器和器件之間要留出一定距離。
將 TMP117 安裝在 PCB 焊盤上,為被測物體表面或周圍空氣提供最小的熱阻。推薦的 PCB 布局可最大限度地減少器件的自發(fā)熱效應(yīng),縮短溫度變化時的延時時間,還可以最大限度地減少器件與物體之間的溫度偏移。
- 將 TMP117 散熱焊盤焊接到 PCB 可最大限度地減少 PCB 的熱阻,縮短溫度變化時的響應(yīng)時間,并最大限度地減少器件與被測對象之間的溫度偏移。但與此同時,散熱焊盤的焊接會引入機械應(yīng)力,可能導(dǎo)致額外的測量誤差。如果未計劃進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn),TI 建議不要將散熱焊盤焊接到 PCB 上。由于器件的熱質(zhì)量很小,不焊接散熱焊盤會對上述特性產(chǎn)生最小影響。手動將器件焊接到 PCB 會在封裝上產(chǎn)生額外的機械應(yīng)力,因此,為防止精度下降,強烈建議使用標(biāo)準(zhǔn)的 PCB 回流爐工藝。
- 如果將該器件用于測量固體表面溫度:
- 請使用厚度最小的 PCB。
- 防止可能會對封裝造成機械應(yīng)力的 PCB 彎曲。
- 用銅平面覆蓋 PCB 的底部。
- 如果可能,去除底部阻焊層并用金層覆蓋裸露的銅。
- 在 PCB 和物體表面之間使用導(dǎo)熱膏。
- 如果 PCB 有未使用的內(nèi)部層,請在傳感器下方展開這些層。
- 盡量減少電路板頂部的銅線數(shù)量。
- 為了最大限度地減少溫度向周圍空氣的“泄漏”,請將傳感器固定在空氣很少流動的位置。最好是水平表面。
- 用隔熱泡沫、膠帶或至少用著色劑來覆蓋傳感器,以盡量減少因“泄漏”到周圍空氣而導(dǎo)致的溫度偏移。
- 如果將該器件用于測量流動空氣的溫度:
- 因為流動空氣的溫度通常會有很大波動,所以 PCB 增加的熱質(zhì)量會降低測量噪聲。
- 設(shè)計比平常所用更大的 PCB 焊盤,尤其是封裝角焊盤。
- 如有可能,使用具有較厚銅層的 PCB。
- 用銅層覆蓋未用布板空間的兩側(cè)。
- 沿垂直于氣流的方向放置 PCB。
- 如果將該器件用于測量靜止空氣的溫度:
- 最大限度地減小電路板的尺寸以減少熱質(zhì)量。熱質(zhì)量越小,熱響應(yīng)就越快。
- 在裸露焊盤的頂部和底部放置兩個大小相同的銅平面。
- 去除頂部阻焊層。
- 為防止氧化,用焊膏覆蓋所有裸露的銅。
- 需要進(jìn)行熱隔離以避免熱源器件通過 PCB 進(jìn)行熱耦合。
- 避免在溫度傳感器的下方覆蓋銅平面。
- 盡量擴(kuò)大傳感器與周圍覆銅區(qū)域(抗蝕刻)之間的空氣間隙,尤其是在靠近熱源時。
- 在傳感器和其他電路之間創(chuàng)建一個 PCB 切口。在遠(yuǎn)離熱源器件的位置留一條狹窄的通道,作為進(jìn)入島的布線橋。
- 如果熱源在頂部,則避免在頂部走線;如果相反,則路由底部的所有信號。
- 垂直放置電路板以改善空氣流動并減少灰塵聚積。