Funkcja termicznej płyty tylnej procesora
Zastosowanie tylnej płyty z radiatorem to świetny sposób na zmniejszenie naprężeń na chipie bga. Płyty tylne są czasami nazywane płytą zapasową lub płytą wzmacniającą. Inżynierowie zajmujący się systemami termicznymi wiedzą, że ich projekty muszą nie tylko chłodzić elektronikę, ale także muszą być niezawodne mechanicznie, aby uniknąć kosztownych awarii w terenie. Dzisiejsze wysokowydajne systemy elektroniczne zwykle wykorzystują urządzenia elektroniczne o bardzo dużej mocy, które wymagają wyrafinowanych rozwiązań termicznych wykorzystujących wysoką wydajność, takich jak linia wysokowydajnych radiatorów Radian obejmujących rurki cieplne lub komory parowe. Ponadto inżynierowie zajmujący się systemami termicznymi zazwyczaj muszą zastosować wysokowydajne materiały interfejsu termicznego (TIM) na styku radiatora (lub płyty chłodzącej) z urządzeniem, aby uzyskać najlepszą wydajność cieplną.
Wysokie ciśnienia międzyfazowe zazwyczaj powodują duże naprężenia mechaniczne. Urządzenia takie jak BGA mają tendencję do wytwarzania dużych, miejscowych naprężeń w kulkach lutowniczych, wynikających z ciśnienia międzyfazowego, a także wstrząsów, wibracji i obciążeń transportowych. Odpowiednio zaprojektowana płyta tylna jest kluczowym elementem konstrukcji dźwiękowej, ponieważ usztywnia i podtrzymuje urządzenie BGA (lub inne) oraz łagodzi zlokalizowane szczytowe naprężenia w kulkach lutowniczych, które są nieuniknione w tego typu konstrukcjach.
Przeciążone kulki lutownicze powodują liczne problemy, takie jak pękanie kulek lutowniczych, podnoszenie podkładek PCB i zjawisko zwane „pełzaniem” lutowia. „Ppełzanie” to odkształcenie materiału występujące, gdy materiały – w tym przypadku lut – odkształcają się z biegiem czasu pod stałym obciążeniem. Różni się to znacznie od normalnych odkształceń plastycznych, które występują, gdy materiały są poddawane naprężeniom przekraczającym ich granicę plastyczności. W lutowiu pełzanie występuje przy poziomach naprężeń znacznie niższych niż granica plastyczności lutu. W układach blisko rozmieszczonych kulek lutowniczych pełzanie będzie miało tendencję do poważnego odkształcania silnie obciążonych kulek lutowniczych, co z biegiem czasu może skutkować zwarciami, gdy zdeformowana kulka spłaszcza się na tyle, że wchodzi w fizyczny kontakt z sąsiednią kulką. Nazywa się to „mostkowaniem lutowniczym wywołanym pełzaniem”. Ponieważ pełzanie może występować przez długi czas, zjawisko to jest trudne do wykrycia i często pojawia się na powierzchni, gdy system znajduje się w terenie – czasami awaria następuje po kilku miesiącach do roku lub dłużej po oddaniu do użytku.
Dobrze zaprojektowana płyta tylna zwiększa również odporność systemów na uszkodzenia spowodowane wstrząsami, wibracjami i obciążeniami transportowymi.
