Pentru a îndeplini cerințele termice ale unei aplicații, proiectanții trebuie să compare caracteristicile termice ale diferitelor tipuri de pachete de semiconductori.În acest articol, Nexperia discută traseele termice ale pachetelor sale de legături de sârmă și pachetelor de legături cu așchii, astfel încât proiectanții să poată selecta un pachet mai potrivit.
Cum se realizează conducția termică în dispozitivele cu sârmă
Radiatorul de căldură primar dintr-un dispozitiv conectat cu fire este de la punctul de referință al joncțiunii până la îmbinările de lipit de pe placa de circuit imprimat (PCB), așa cum se arată în Figura 1. Urmând un algoritm simplu de aproximare de ordinul întâi, efectul puterii secundare canalul de consum (prezentat în figură) este neglijabil în calculul rezistenței termice.
Canale termice în dispozitivele legate prin sârmă
Canale duble de conducție termică într-un dispozitiv SMD
Diferența dintre un pachet SMD și un pachet legat de sârmă în ceea ce privește disiparea căldurii este că căldura de la joncțiunea dispozitivului poate fi disipată de-a lungul a două canale diferite, adică prin cadrul de plumb (ca în cazul pachetelor de sârmă lipite) și prin cadrul clipului.
Transfer de căldură într-un pachet lipit cu cip
Definiția rezistenței termice a joncțiunii la îmbinarea de lipit Rth (j-sp) este complicată și mai mult de prezența a două îmbinări de lipire de referință.Aceste puncte de referință pot avea temperaturi diferite, ceea ce face ca rezistența termică să fie o rețea paralelă.
Nexperia folosește aceeași metodologie pentru a extrage valoarea Rth(j-sp) atât pentru dispozitivele legate cu cip, cât și pentru dispozitivele lipite cu sârmă.Această valoare caracterizează calea termică principală de la cip la cadru de plumb la îmbinările de lipit, făcând valorile pentru dispozitivele legate cu cip similare cu valorile pentru dispozitivele lipite cu sârmă într-un aspect similar PCB.Cu toate acestea, al doilea canal nu este utilizat pe deplin la extragerea valorii Rth(j-sp), astfel încât potențialul termic general al dispozitivului este de obicei mai mare.
De fapt, al doilea canal critic de radiator oferă designerilor posibilitatea de a îmbunătăți designul PCB-ului.De exemplu, pentru un dispozitiv lipit cu sârmă, căldura poate fi disipată doar printr-un canal (cea mai mare parte a căldurii unei diode este disipată prin pinul catodului);pentru un dispozitiv cu cleme, căldura poate fi disipată la ambele terminale.
Simularea performanței termice a dispozitivelor semiconductoare
Experimentele de simulare au arătat că performanța termică poate fi îmbunătățită semnificativ dacă toate terminalele dispozitivului de pe PCB au căi termice.De exemplu, în dioda PMEG6030ELP ambalată în CFP5 (Figura 3), 35% din căldură este transferată către pinii anodului prin clemele de cupru și 65% este transferată către pinii catodic prin ramele de plumb.
Diodă ambalată CFP5
„Experimentele de simulare au confirmat că împărțirea radiatorului în două părți (așa cum se arată în Figura 4) este mai propice pentru disiparea căldurii.
Dacă un radiator de 1 cm² este împărțit în două radiatoare de 0,5 cm² plasate sub fiecare dintre cele două terminale, cantitatea de putere care poate fi disipată de diodă la aceeași temperatură crește cu 6%.
Două radiatoare de 3 cm² măresc puterea de disipare cu aproximativ 20% în comparație cu un design standard de radiator sau un radiator de 6 cm² atașat doar la catod.”
Rezultate simulare termică cu radiatoare în diferite zone și locații ale plăcilor
Nexperia ajută designerii să aleagă pachete mai potrivite pentru aplicațiile lor
Unii producători de dispozitive semiconductoare nu oferă proiectanților informațiile necesare pentru a determina ce tip de pachet va oferi performanțe termice mai bune pentru aplicația lor.În acest articol, Nexperia descrie căile termice în dispozitivele sale legate prin fire și cu cip pentru a ajuta designerii să ia decizii mai bune pentru aplicațiile lor.
Informații rapide despre NeoDen
① Înființată în 2010, peste 200 de angajați, peste 8000 mp.fabrică
② Produse NeoDen: mașină PNP seria Smart, NeoDen K1830, NeoDen4, NeoDen3V, NeoDen7, NeoDen6, TM220A, TM240A, TM245P, cuptor de reflux IN6, IN12, imprimantă pentru pastă de lipit FP2636, PM3040,
③ Peste 10000 de clienți de succes din întreaga lume
④ Peste 30 de agenți globali acoperiți în Asia, Europa, America, Oceania și Africa
⑤ Centrul de cercetare și dezvoltare: 3 departamente de cercetare și dezvoltare cu peste 25 de ingineri profesioniști de cercetare și dezvoltare
⑥ Listat cu CE și a primit peste 50 de brevete
⑦ Peste 30 de ingineri de control al calității și asistență tehnică, peste 15 ani de vânzări internaționale, clienții care răspund în timp util în 8 ore, soluții profesionale care oferă în 24 de ore
Ora postării: 13-sept-2023