Щоб задовольнити теплові вимоги програми, розробникам необхідно порівняти теплові характеристики різних типів корпусів напівпровідників.У цій статті Nexperia обговорює теплові шляхи своїх пакетів для з’єднання дротів і пакетів для з’єднання мікросхем, щоб дизайнери могли вибрати більш відповідний пакет.
Як досягається теплопровідність у пристроях з дротом
Первинний радіатор у пристрої з дротовим зв’язуванням знаходиться від опорної точки з’єднання до паяних з’єднань на друкованій платі (PCB), як показано на малюнку 1. Дотримуючись простого алгоритму наближення першого порядку, ефект вторинної потужності канал споживання (показаний на малюнку) є незначним при розрахунку теплового опору.
Теплові канали в дротових пристроях
Подвійні канали теплопровідності в пристрої SMD
Різниця між корпусом SMD і пакетом з дротяним зв’язуванням з точки зору розсіювання тепла полягає в тому, що тепло від з’єднання пристрою може розсіюватися вздовж двох різних каналів, тобто через каркас (як у випадку пакетів з дротяним зв’язком) і через рамку кліпу.
Теплопередача в пакеті з мікросхемою
Визначення термічного опору з'єднання з паяним з'єднанням Rth (j-sp) додатково ускладнюється наявністю двох контрольних паяних з'єднань.Ці опорні точки можуть мати різну температуру, через що тепловий опір буде паралельною мережею.
Nexperia використовує ту саму методологію, щоб отримати значення Rth(j-sp) як для пристроїв, пов’язаних із чіпом, так і для пристроїв, припаяних дротом.Це значення характеризує основний тепловий шлях від мікросхеми до провідної рами до паяних з’єднань, роблячи значення для пристроїв, пов’язаних із мікросхемою, подібними до значень для пристроїв, спаяних дротом, у подібній компоновці друкованої плати.Однак другий канал не використовується повністю під час отримання значення Rth(j-sp), тому загальний тепловий потенціал пристрою зазвичай вищий.
Фактично, другий критичний канал радіатора дає розробникам можливість покращити дизайн друкованої плати.Наприклад, для спаяного дротом пристрою тепло може відводитися лише через один канал (більша частина тепла діода розсіюється через катодний штифт);для пристроїв із затискачем тепло може розсіюватися на обох клемах.
Моделювання теплових характеристик напівпровідникових приладів
Експерименти з моделювання показали, що теплові характеристики можна значно покращити, якщо всі клеми пристроїв на друкованій платі мають теплові канали.Наприклад, у діоді PMEG6030ELP у корпусі CFP5 (рис. 3) 35% тепла передається анодним штифтам через мідні затискачі, а 65% передається катодним штифтам через вивідні рамки.
Корпусний діод CFP5
«Експерименти з моделювання підтвердили, що розділення радіатора на дві частини (як показано на малюнку 4) є більш сприятливим для розсіювання тепла.
Якщо радіатор площею 1 см² розділити на два радіатори площею 0,5 см², розміщені під кожною з двох клем, потужність, яку може розсіювати діод за тієї самої температури, збільшиться на 6%.
Два радіатори площею 3 см² збільшують розсіювану потужність приблизно на 20 відсотків порівняно зі стандартною конструкцією радіатора або радіатором площею 6 см², прикріпленим лише до катода».
Результати теплового моделювання з радіаторами в різних зонах і на платах
Nexperia допомагає дизайнерам вибрати пакети, які краще відповідають їхнім задачам
Деякі виробники напівпровідникових пристроїв не надають розробникам необхідної інформації, щоб визначити, який тип упаковки забезпечить кращі теплові характеристики для їх застосування.У цій статті Nexperia описує теплові шляхи в своїх пристроях із дротом і чіпом, щоб допомогти розробникам приймати кращі рішення для своїх застосувань.
Короткі факти про NeoDen
① Заснована в 2010 році, 200+ співробітників, 8000+ кв.м.фабрика
② Продукти NeoDen: машина PNP серії Smart, NeoDen K1830, NeoDen4, NeoDen3V, NeoDen7, NeoDen6, TM220A, TM240A, TM245P, піч оплавлення IN6, IN12, принтер з паяльною пастою FP2636, PM3040
③ Успішні 10000+ клієнтів по всьому світу
④ Понад 30 глобальних агентів в Азії, Європі, Америці, Океанії та Африці
⑤ Центр досліджень і розробок: 3 відділи досліджень і розробок із понад 25 професійними інженерами
⑥ Внесено до списку CE та має понад 50 патентів
⑦ 30+ інженерів з контролю якості та технічної підтримки, 15+ старших міжнародних відділів продажів, своєчасна відповідь клієнтам протягом 8 годин, надання професійних рішень протягом 24 годин
Час публікації: 13 вересня 2023 р