Tillämpningen av CPU termisk bakplatta
Användningen av en bakplatta med kylfläns är ett utmärkt sätt att minska stressen på ett bga-chip. Bakplåtar kallas ibland en backupplatta eller bolsterplatta. Termiska systemingenjörer vet att deras konstruktioner inte bara måste kyla elektroniken utan också måste vara mekaniskt tillförlitliga för att undvika kostsamma fältfel. Dagens högpresterande elektroniska system tenderar att använda mycket kraftfulla elektroniska enheter som kräver sofistikerade termiska lösningar som använder hög prestanda, såsom Radians högpresterande serie av kylflänsar som inkluderar värmerör eller ångkammare. Dessutom behöver termiska systemingenjörer i allmänhet inkludera högpresterande termiska gränssnittsmaterial (TIM) vid gränssnittet mellan kylflänsen (eller kylplattan) och enheten för att få bästa termiska prestanda.
Höga gränssnittstryck skapar i allmänhet höga mekaniska påkänningar. Enheter som BGA tenderar att utveckla höga lokaliserade spänningar i lödkulorna till följd av gränssnittstrycket, såväl som stötar, vibrationer och transportbelastningar. En korrekt konstruerad bakplatta är ett nyckelelement i en ljuddesign, eftersom den styvar upp och stödjer BGA-enheten (eller annan) och mildrar de lokala toppspänningarna i lödkulor som är oundvikliga i sådana konstruktioner.
Överbelastade lödkulor orsakar många problem, såsom sprickbildning av lödbollar, lyft av PCB-kuddar och ett fenomen som kallas lod "krypning". "Kryp" är en materialdeformation som uppstår när material – i detta fall lod – deformeras över tid under konstant belastning. Detta är mycket annorlunda än de normala plastiska deformationer som uppstår när material belastas över sin sträckgräns. I lödning sker krypning vid spänningsnivåer som är mycket lägre än sträckgränsen för lod. I uppsättningar av tätt placerade lödkulor tenderar krypning att allvarligt förvränga högt belastade lödkulor, vilket med tiden kan resultera i kortslutningar eftersom den deformerade bollen plattar tillräckligt för att få fysisk kontakt med en intilliggande boll. Detta kallas "kryp-inducerad lödbrygga". Eftersom krypningen kan ske under långa tidsperioder är fenomenet svårt att upptäcka och dyker ofta upp när systemet har varit i fält – ibland misslyckas månader till ett år eller mer efter att det tagits i bruk.
En välkonstruerad bakplatta ökar också dina systems förmåga att motstå skador från stötar, vibrationer och transportbelastningar.
