Istruzioni di montaggio per il modulo di alimentazione DP3
AN6046

Introduzione

This application note describes general concepts, guidelines, and recommendations for the procedures and specifications related to heatsink installation, Printed Circuit Board (PCB) mounting, and  unmounting for the Microchip Dual Pack 3 (DP3) power module. This document does not address all possible applications or conditions that may be encountered by end users.
This document is not part of any warranty agreement from the supplier. We strongly recommends that users perform comprehensive electromechanical evaluations to ensure suitability for their specific application.

Modulo di alimentazione DP3view
The DP3 power module features press-fit pin technology, enabling solderless PCB mounting via a press-fit insertion process. This ensures low-resistance, stable electrical contact. The press-fit pins are tin-electroplated T2 copper with a nominal width of 1.2 mm.
Note: During installation, the press-fit pin is forcibly inserted into the PCB hole. This action deforms the pin, resulting in a tight interference fit and reliable electrical contact between the interfaces.
The following figures show the press-fit pin description and insertion.
Figura 1. Descrizione del perno a pressione
Figura 2. Inserimento del perno a pressione
Gestione delle scariche elettrostatiche (ESD).
Osservare sempre le precauzioni di sicurezza contro le scariche elettrostatiche (ESD) quando si maneggiano componenti sensibili alle scariche elettrostatiche, come i moduli IGBT. Assicurarsi che l'installazione sia corretta e mantenere la conformità alle norme di sicurezza ESD sul posto di lavoro per prevenire danni latenti o gravi che potrebbero derivare da scariche elettrostatiche eccessive durante la manipolazione.
La figura seguente mostra il simbolo di avvertenza ESD.
Figura 3. Simbolo di avvertenza ESD

Istruzioni per il montaggio e lo smontaggio del PCB

Questa sezione descrive informazioni dettagliate sui requisiti del PCB, nonché istruzioni per il montaggio e lo smontaggio del PCB.

1.1. PCB Requirements
The recommended PCB specifications for the DP3 power module with press-fit pins, as provided in this section, are based on experimental validation using standard FR4 material with copper base metallization and tin-plated holes, in accordance with IEC 60352-5. If alternative technologies, design parameters, materials, or metallization thicknesses are considered, end users are advised to perform appropriate qualification and evaluation to ensure compatibility For optimal electrical contact between the press-fit pins and PCB holes, the PCB should be designed according to the specifications as given in the below figure and table. Deviation from these recommendations may result in reduced contact reliability or mechanical issues during PCB mounting.
Figura 1-1. Struttura di progettazione PCB consigliata
Tabella 1-1. Recommended PCB Design Specifications

Caratteristica PCB	Minimo	Tipico.	Massimo	Unità
Diametro del foro	1.12	1.15	—	mm
Spessore rame nel foro	25	—	50	micron
Metallizzazione dello stagno forato	4	—	15	micron
Diametro finale del foro	0.94	—	1.09	mm
Spessore del rame dei conduttori	35	Numero di telefono: 70–105	400	micron

1.2. PCB Mounting Process
Il modulo di alimentazione DP3 viene montato sul PCB inserendo i pin a pressione del modulo negli appositi fori del PCB. Questa connessione viene stabilita tramite un processo di pressatura, che può essere eseguito utilizzando una pressa a leva manuale o una pressa automatica. Le presse automatiche devono fornire velocità, spostamento e controllo della forza regolabili per garantire una qualità di contatto e una ripetibilità costanti.
La figura seguente mostra la disposizione di impilamento consigliata, inclusaampSupporto portapezzo e utensile per piastra di pressione, per il processo di inserimento dei pin a pressione sui PCB. Assicurarsi che tutte le interfacce siano allineate verticalmente e parallele per evitare danni o problemi come pin piegati, PCB inclinati o connessioni allentate durante il montaggio.

Figura 1-2. Recommended Stacking Arrangement
Mantenere una distanza minima di 5 mm tra il centro di ciascun perno di pressatura e i componenti adiacenti sul PCB. Questa distanza deve essere considerata anche durante la progettazione di utensili di pressatura sviluppati dall'utente e durante il posizionamento dei componenti sul PCB.
Dopo aver allineato il PCB e il modulo nel supporto, applicare una forza e una velocità costanti per inserire i pin nei fori del PCB. Continuare a premere finché il PCB non entra in contatto con la guida di montaggio o il supporto del modulo. Verificare sempre la planarità tra il PCB e il modulo.
La figura seguente mostra l'esampdel processo di inserimento a pressione.
Figura 1-3. Example del processo di inserimento a pressione
La tabella seguente elenca i parametri di inserimento dei pin a pressione consigliati. Questi parametri garantiscono forza e velocità di spostamento sufficienti per stabilire un contatto affidabile tra le interfacce, in base ai materiali e alla struttura specificati, senza danneggiare il PCB. Se si utilizzano parametri, materiali o strutture alternativi, gli utenti finali sono tenuti a effettuare le proprie valutazioni.

Tabella 1-2. Recommended Press-fit Pin Insertion Parameters

Parametro	Minimo	Tipico.	Massimo	Unità
Diametro del foro		1.15		mm
Velocità di inserimento del perno a pressione		25		mm/min
Spessori di rame nel foro	25	—	50	micron
Forza di inserimento del perno a pressione per perno	—	110	—	N

1.3. PCB Dismounting Process
Se è necessario sostituire il PCB, è possibile smontarlo sulle unità trattate. Un PCB smontato può essere riutilizzato e rimontato sul modulo fino a tre volte. Tuttavia, un modulo smontato non deve essere riutilizzato con il metodo press-fit, poiché i pin potrebbero deformarsi dopo il montaggio iniziale. Se è necessario rimontare il PCB sul modulo, è necessario saldare i pin alla nuova scheda per garantire una connessione affidabile e stabile.
The dismounting process can be performed using a manual lever press or a mechanized press machine. The upper press-out tool, developed by the end user, must be designed according to the PCB layout to apply pressure only to the press-fit pins and avoid damaging other components.
Per smontare il modulo, posizionare il modulo con il PCB montato sul supporto di lavoro, assicurandosi che la scheda sia completamente supportata dalla sporgenza. Applicare forza sui pin per rilasciare il contatto tra le interfacce e separare il modulo dal PCB. Il modulo scenderà nel supporto di lavoro e il PCB sarà completamente staccato.
La figura seguente mostra il processo di smontaggio utilizzando comeampportapezzo e utensili per piastre di pressatura.
Figura 1-4. Example del processo di estrazione a pressatura
Nella tabella seguente sono elencati i parametri consigliati per l'estrazione dei perni a pressione.
Tabella 1-3. Recommended Press-fit Pin Extraction Parameters

Parametro	Minimo	Tipico.	Massimo	Unità
Velocità di estrazione		12		mm/min
Forza di estrazione del perno a pressione per perno	40	—	—	N

Fissaggio del PCB al modulo

Per fissare il PCB al modulo vengono utilizzati elementi di fissaggio aggiuntivi. Questi elementi di fissaggio contribuiscono a mantenere l'integrità della connessione riducendo al minimo la tensione tra il PCB e i pin a pressione. L'utilizzo di elementi di fissaggio aggiuntivi riduce anche il rischio di sollecitazioni esterne che potrebbero danneggiare i pin durante le fasi successive.

2.1. Fastener Recommendations
Il modulo di alimentazione DP3 include una base per PCB e una struttura guida per viti con un diametro interno del foro di 2.1 ± 0.1 mm. Questo design supporta l'uso di viti autofilettanti con un diametro consigliato compreso tra 2.25 mm e 2.45 mm. Selezionare una lunghezza della vite compresa tra 4 mm e 10 mm, in base allo spessore del PCB e al peso del gruppo montato.
Le figure seguenti mostrano rispettivamente le dimensioni del foro di montaggio, le dimensioni consigliate delle viti e la struttura del basamento del PCB.
Figura 2-1. Mounting Hole Dimension
Figura 2-2. Dimensione vite consigliata
Figura 2-3. PCB Footing/Screw Guide Location
2.2. Fastening Screw Insertion
La parte superiore dei fori per le viti è progettata per guidare e supportare il PCB durante il montaggio. Quest'area non può sopportare forze eccessive durante l'inserimento di viti autofilettanti. Assicurarsi sempre che la vite sia allineata verticalmente rispetto al foro e utilizzare viti del diametro corretto. Un disallineamento o una dimensione errata delle viti possono danneggiare il modulo e influire negativamente sulla qualità del pin a pressione e del contatto con il PCB.
The recommended mounting torque is approximately 0.4–0.5 Nm. Manual screw tightening is preferred to minimize the risk of damage. If automated tools are used, select electronically controlled drivers with slow rotation speed. End users should assess and validate the chosen method to ensure safe and reliable installation.
Le figure seguenti mostrano la vite di montaggio correttamente allineata, la vite di montaggio disallineata e i possibili danni meccanici dovuti alla vite disallineata o al diametro errato della vite.
Figura 2-4. Properly Aligned Mounting Screw
Figura 2-5. Misaligned Mounting Screw
Figura 2-6. Possible Mechanical Damage

Gruppo di montaggio del dissipatore di calore

La regolazione della temperatura è essenziale per garantire il funzionamento ottimale dei moduli di potenza, in particolare durante le operazioni di commutazione ad alta potenza, che possono generare calore significativo a causa della perdita di potenza. Per mantenere il modulo entro l'intervallo di temperatura operativa consentito, utilizzare un dissipatore di calore per dissipare il calore in eccesso.

3.1. Heatsink Requirements
The condition of the materials at the heatsink-to-baseplate interface is critical during mounting, as it directly affects heat dissipation. Ensure that all contact surfaces are free from contamination, foreign materials, and corrosion. The mounting surface of the heatsink should have a surface roughness of less than 10 μm and a flatness of less than 30 μm.
Verificare che il dissipatore di calore sia rigido e in grado di resistere ai processi successivi senza torsioni o distorsioni. Difetti nel dissipatore di calore possono aumentare la resistenza termica di contatto e introdurre ulteriore stress nel modulo, causando potenzialmente guasti termici o elettrici.

3.2. Thermal Conductive Paste (TCP) Application
L'applicazione del TCP durante il montaggio colma gli spazi tra la piastra di base e il dissipatore di calore, causati da irregolarità superficiali. La corretta applicazione del TCP migliora significativamente l'efficienza di dissipazione del calore e riduce la resistenza termica del modulo durante il funzionamento.
To achieve optimal thermal dissipation and ensure uniform and reproducible thermal layers, apply TCP using a stencil screen printing process. This method allows for precise control and adjustment of TCP distribution for each module. The recommended thermal paste thickness is typically between 50 μm and 100 μm.
La figura seguente mostra il processo di stampa serigrafica a stencil. In questo processo, l'unità viene posizionata su un supporto portapezzo, il telaio a stencil viene posizionato sopra il modulo e il TCP viene applicato utilizzando una racla metallica manuale.
Figura 3-1. Stencil Screen Printing Process
3.3. Mounting Screw and Tightening Requirement
Il modulo di alimentazione DP3 richiede quattro viti DIN M5 per il montaggio sul dissipatore. Nella scelta di viti e rondelle, assicurarsi che le distanze di isolamento e di dispersione risultanti tra i terminali di alimentazione e la testa della vite o la rondella più vicina siano conformi agli standard applicabili. Valutare queste distanze durante la fase di sviluppo.
Per la procedura di montaggio del dissipatore di calore e la sequenza di serraggio dei bulloni, seguire i passaggi seguenti:

1. Position the Module
   a. Place the power module, with thermal conductive paste applied, onto the heatsink.
2. Initial Screw Placement
   a. Insert all four M5 screws.
   b. Tighten each screw to 0.5 Nm in the following diagonal sequence: 1 – 2 – 3 – 4, see Figure 3-2.
3. Intermediate Tightening
   a. Tighten each screw to 2 Nm, following the same sequence: 1 – 2 – 3 – 4.
4. Serraggio finale
   a. Tighten each screw to the specified final torque, again in the sequence: 1 – 2 – 3 – 4.
   b. See the product datasheet for the maximum allowable torque.
5. Torque Verification (Recommended)
   a. Use a torque-controlled screwdriver for all tightening steps.
   b. If possible, re-tighten all screws to the final torque in the same sequence (1 – 2 – 3 – 4) after three hours.

La figura seguente mostra la sequenza di serraggio per montare il modulo sul dissipatore di calore.
Figura 3-2. Tightening Sequence to Mount the Module to the Heatsink

Connection Pull and Push Forces for DP3 Module

The DP3 power module must be mounted to ensure that pull forces applied to the power terminals are minimized. Excessive pull or push forces can damage the terminals or compromise the reliability of the electrical connection.
The following figure shows the maximum allowable pull and push forces at the power terminals during the screw-in operation.
Figura 4-1. Maximum Pull and Push Forces for DP3 Module

Assembling Busbars to Power Terminals

Montare le barre collettrici sul modulo di potenza e fissarle ai terminali di potenza utilizzando viti M6 con rondelle piatte M6. Selezionare la lunghezza delle viti in base allo spessore combinato della barra collettrice e delle rondelle. Assicurarsi che l'effettiva filettatura non superi una profondità massima di 10 mm nel modulo. Consultare la scheda tecnica del prodotto per la coppia massima consentita.
Per ridurre al minimo la commutazione su voltages, posizionare i condensatori di disaccoppiamento il più vicino possibile ai terminali di alimentazione VBUS e 0/VBUS.
Quando si installano distanziatori isolati, impostare la loro altezza (X) in modo che sia circa 0.5 mm inferiore all'altezza (Y) dei terminali di potenza. Questo pretensiona i terminali di potenza e impedisce una forza permanente nella direzione Fz+ (vedere Figura 4-1 e Figura 5-1). Assicurarsi che le barre collettrici siano alla stessa altezza dei connettori di potenza. Vedere la figura seguente e la scheda tecnica del prodotto per un esempio.ample di corretto assemblaggio.
Per componenti pesanti come condensatori elettrolitici o in polipropilene situati vicino al modulo di alimentazione, utilizzare distanziatori isolati per sostenerne il peso. Il peso di questi componenti dovrebbe essere sostenuto dai distanziatori, non dal modulo di alimentazione. Aggiungere ulteriori distanziatori isolati se necessario per prevenire problemi causati da vibrazioni e urti.
Figura 5-1. Example dell'assemblaggio DP3

Conclusione

This application note provides key recommendations for mounting the DP3 power module.
Following these guidelines will help minimize mechanical stress on the busbar, PCB, and power module, supporting long-term system operation. Adhering to the specified heatsink mounting instructions is also critical to achieving the lowest possible thermal resistance from the power chips to the cooler. Implementing these procedures is essential to ensure optimal system reliability.

Cronologia delle revisioni

La cronologia delle revisioni descrive le modifiche implementate nel documento. Le modifiche sono elencate per revisione, a partire dalla pubblicazione più recente.

Revisione	Data	Descrizione
A	07/2025	Revisione iniziale

Informazioni sul microchip

Marchi
Il nome e il logo "Microchip", il logo "M" e altri nomi, loghi e marchi sono marchi registrati e non registrati di Microchip Technology Incorporated o delle sue affiliate e/o sussidiarie negli Stati Uniti e/o in altri paesi ("Marchi Microchip"). Le informazioni relative ai Marchi Microchip sono disponibili all'indirizzo https://www.microchip.com/en-us/about/legalinformation/microchip-trademarks.
ISBN: 979-8-3371-1627-3

Note legali
Questa pubblicazione e le informazioni ivi contenute possono essere utilizzate solo con i prodotti Microchip, anche per progettare, testare e integrare i prodotti Microchip con l'applicazione. L'uso di queste informazioni in qualsiasi altro modo viola questi termini. Le informazioni relative alle applicazioni del dispositivo sono fornite solo per comodità dell'utente e possono essere sostituite da aggiornamenti. È tua responsabilità assicurarti che la tua applicazione soddisfi le tue specifiche. Contattare l'ufficio vendite Microchip locale per ulteriore supporto o ottenere ulteriore supporto all'indirizzo www.microchip.com/en-us/support/design-help/client-support-services.
QUESTE INFORMAZIONI SONO FORNITE DA MICROCHIP “COSÌ COME SONO”. MICROCHIP NON FORNISCE ALCUNA DICHIARAZIONE O GARANZIA DI ALCUN TIPO, ESPRESSA O IMPLICITA, SCRITTA O ORALE, LEGALE O ALTRO, IN RELAZIONE ALLE INFORMAZIONI INCLUSE MA NON LIMITATE A GARANZIE IMPLICITE DI NON VIOLAZIONE, COMMERCIABILITÀ E IDONEITÀ PER UNO SCOPO PARTICOLARE O GARANZIE IN RELAZIONE ALLE SUE CONDIZIONI, QUALITÀ O PRESTAZIONI. IN NESSUN CASO MICROCHIP SARÀ RESPONSABILE PER QUALSIASI PERDITA, DANNO, COSTO O SPESA INDIRETTI, SPECIALI, PUNITIVI, INCIDENTALI O CONSEQUENZIALI DI QUALSIASI TIPO RELATIVI ALLE INFORMAZIONI O AL SUO UTILIZZO, COMUNQUE CAUSATI, ANCHE SE MICROCHIP È STATA INFORMATA DEL LA POSSIBILITÀ OI DANNI SONO PREVEDIBILI. NELLA MISURA MASSIMA CONSENTITA DALLA LEGGE, LA TOTALE RESPONSABILITÀ DI MICROCHIP PER TUTTE LE RIVENDICAZIONI IN QUALSIASI MODO RELATIVE ALLE INFORMAZIONI O AL SUO UTILIZZO NON SUPERERÀ L'IMPORTO DELLE EVENTUALI TARIFFE CHE HAI PAGATO DIRETTAMENTE A MICROCHIP PER LE INFORMAZIONI.
L'uso dei dispositivi Microchip in applicazioni di supporto vitale e/o di sicurezza è interamente a rischio dell'acquirente, il quale accetta di difendere, indennizzare e tenere indenne Microchip da qualsiasi danno, reclamo, causa o spesa risultante da tale uso. Nessuna licenza viene trasferita, implicitamente o in altro modo, in base ai diritti di proprietà intellettuale di Microchip, salvo diversamente specificato.

Funzionalità di protezione del codice dei dispositivi a microchip 
Si noti quanto segue in merito alla funzionalità di protezione del codice sui prodotti Microchip:

• I prodotti Microchip soddisfano le specifiche contenute nella rispettiva scheda tecnica Microchip.
• Microchip ritiene che la sua famiglia di prodotti sia sicura se utilizzata nel modo previsto, nel rispetto delle specifiche operative e in condizioni normali.
• Microchip valorizza e protegge in modo aggressivo i propri diritti di proprietà intellettuale. I tentativi di violare le funzionalità di protezione del codice dei prodotti Microchip sono severamente vietati e potrebbero violare il Digital Millennium Copyright Act.
• Né Microchip né alcun altro produttore di semiconduttori può garantire la sicurezza del suo codice. La protezione del codice non significa che stiamo garantendo che il prodotto sia "indistruttibile". La protezione del codice è in continua evoluzione. Microchip si impegna a migliorare costantemente le funzionalità di protezione del codice dei nostri prodotti.

Nota applicativa
© 2025 Microchip Technology Inc. e le sue sussidiarie
DS00006046A –16

Documenti / Risorse

Modulo di alimentazione MICROCHIP AN6046 DP3 [pdf] Manuale di istruzioni Modulo di alimentazione AN6046 DP3, AN6046, Modulo di alimentazione DP3, Modulo di alimentazione, Modulo

Riferimenti

• Manuale d'uso