Texas Instruments THS4513EVM Evaluation Module THS4513EVM THS4513EVM Datenbogen

SLOS472E – AUGUST 2005 – REVISED JANUARY 2013

useful for slowing the heat transfer during

soldering operations. This resistance makes the
soldering of vias that have plane connections

Although there are many ways to properly heatsink

easier. In this application, however, low thermal

the PowerPAD package, the following steps illustrate

resistance is desired for the most efficient heat

the recommended approach.

transfer. Therefore, the holes under the IC
PowerPAD package should make the connection
to the internal ground plane, with a complete
connection around the entire circumference of the
plated-through hole.

6. The top-side solder mask should leave the

terminals of the package and the thermal pad
area with its five holes exposed. The bottom-side
solder mask should cover the five holes of the
thermal pad area. This configuration prevents
solder from being pulled away from the thermal
pad area during the reflow process.

7. Apply solder paste to the exposed thermal pad

area and all of the IC terminals.

8. With these preparatory steps in place, the IC is

simply placed in position and run through the
solder

reflow

operation

as

any

standard

surface-mount component. This process results
in a part that is properly installed.

The next consideration is the package constraints.

The two sources of heat within an amplifier are
quiescent power and output power. The designer

1. Prepare the PCB with a top side etch pattern as

should

never

forget

about

the

quiescent

heat

shown in

. There should be etch for the

generated within the device, especially multi-amplifier

leads as well as etch for the thermal pad.

devices. Because these devices have linear output

2. Place five holes in the area of the thermal pad.

stages (Class AB), most of the heat dissipation is at

The holes should be 13 mils (0.013 in, 0.33 mm)

low output voltages with high output currents.

in diameter. Keep them small so that solder

The other key factor when dealing with power

wicking through the holes is not a problem during

dissipation is how the devices are mounted on the

reflow.

PCB. The PowerPAD devices are extremely useful

3. Additional vias may be placed anywhere along

for heat dissipation. But the device should always be

the thermal plane outside of the thermal pad

soldered to a copper plane to fully use the heat

area. They help dissipate the heat generated by

dissipation properties of the PowerPAD. The SOIC

the IC. These additional vias may be larger than

package, on the other hand, is highly dependent on

the 13-mil diameter vias directly under the

how it is mounted on the PCB. As more trace and

thermal pad. They can be larger because they

copper area is placed around the device,

θ

JA

are not in the thermal pad area to be soldered, so

decreases

and

the

heat

dissipation

capability

that wicking is not a problem.

increases. For a single package, the sum of the RMS

4. Connect all holes to the internal ground plane.

output currents and voltages should be used to
choose the proper package.

5. When connecting these holes to the ground

plane, do not use the typical web or spoke via
connection methodology. Web connections have
a high thermal resistance connection that is

30

Copyright © 2005–2013, Texas Instruments Incorporated

Product Folder Links: