Täyttääkseen sovelluksen lämpövaatimukset suunnittelijoiden on verrattava eri puolijohdepakettityyppien lämpöominaisuuksia.Tässä artikkelissa Nexperia käsittelee lankaliitospakettien ja siruliitospakettien lämpöpolkuja, jotta suunnittelijat voivat valita sopivamman paketin.
Kuinka lämmönjohtavuus saavutetaan lankaliitoslaitteissa
Ensisijainen jäähdytyselementti lankaliitetyssä laitteessa on liitoskohdan vertailupisteestä painetun piirilevyn (PCB) juotosliitoksiin, kuten kuvassa 1 on esitetty. Noudattamalla yksinkertaista ensimmäisen asteen approksimaatioalgoritmia toissijaisen tehon vaikutus kulutuskanava (näkyy kuvassa) on mitätön lämpövastuslaskelmassa.
Lämpökanavat lankaliitetyissä laitteissa
Kaksi lämmönjohtamiskanavaa SMD-laitteessa
Ero SMD-paketin ja lankaliitospakkauksen välillä lämmönpoiston suhteen on se, että laitteen liitoskohdasta tuleva lämpö voidaan haihduttaa kahta eri kanavaa pitkin eli johtokehyksen kautta (kuten lankaliitospakkausten tapauksessa) ja klipsikehyksen läpi.
Lämmönsiirto sirutetussa pakkauksessa
Liitoksen lämpöresistanssin määrittelyä juotosliitokselle Rth (j-sp) vaikeuttaa entisestään kahden referenssijuoteliitoksen olemassaolo.Näillä vertailupisteillä voi olla eri lämpötilat, jolloin lämpövastus on rinnakkaisverkko.
Nexperia käyttää samaa menetelmää Rth(j-sp)-arvon erottamiseen sekä siru- että lankajuotetuista laitteista.Tämä arvo luonnehtii päälämpöpolkua sirusta johtorunkoon juotosliitoksiin, mikä tekee siruliitosten arvoista samankaltaisia kuin lankajuotettujen laitteiden arvot samanlaisessa piirilevyasettelussa.Toista kanavaa ei kuitenkaan hyödynnetä täysin Rth(j-sp)-arvoa poimittaessa, joten laitteen kokonaislämpöpotentiaali on tyypillisesti korkeampi.
Itse asiassa toinen kriittinen jäähdytyselementtikanava antaa suunnittelijoille mahdollisuuden parantaa piirilevyn suunnittelua.Esimerkiksi lankajuotetussa laitteessa lämpöä voidaan haihduttaa vain yhden kanavan kautta (suurin osa diodin lämmöstä haihtuu katodin tapin kautta);klipsiliitetyssä laitteessa lämpö voidaan haihduttaa molemmista liittimistä.
Puolijohdelaitteiden lämpösuorituskyvyn simulointi
Simulaatiokokeet ovat osoittaneet, että lämpösuorituskykyä voidaan parantaa merkittävästi, jos kaikissa piirilevyn laiteliittimissä on lämpöreitit.Esimerkiksi CFP5-pakatuissa PMEG6030ELP-diodissa (kuva 3) 35 % lämmöstä siirtyy anodinastoihin kuparipuristimien kautta ja 65 % lämmöstä siirtyy katodin nastoihin johtokehysten kautta.
CFP5-pakattu diodi
"Simulaatiokokeet ovat vahvistaneet, että jäähdytyslevyn jakaminen kahteen osaan (kuten kuvassa 4) edistää lämmön haihtumista.
Jos 1 cm²:n jäähdytyselementti jaetaan kahdeksi 0,5 cm²:n jäähdytyselementiksi, jotka on sijoitettu kummankin liittimen alle, diodin samassa lämpötilassa haihduttaman tehon määrä kasvaa 6 %.
Kaksi 3 cm²:n jäähdytyselementtiä lisää tehohäviötä noin 20 prosenttia verrattuna tavalliseen jäähdytyselementtiin tai 6 cm²:n jäähdytyselementtiin, joka on kiinnitetty vain katodille.
Lämpösimulaatiotulokset jäähdytyselementeillä eri alueilla ja lautojen paikoissa
Nexperia auttaa suunnittelijoita valitsemaan sovelluksiinsa paremmin sopivat paketit
Jotkut puolijohdelaitteiden valmistajat eivät tarjoa suunnittelijoille tarvittavia tietoja määrittääkseen, mikä pakkaustyyppi tarjoaa paremman lämpösuorituskyvyn niiden sovelluksissa.Tässä artikkelissa Nexperia kuvaa lämpöpolkuja lanka- ja siruliitoslaitteissaan auttaakseen suunnittelijoita tekemään parempia päätöksiä sovelluksiinsa varten.
Nopea fakta NeoDenistä
① Perustettu vuonna 2010, yli 200 työntekijää, yli 8000 neliömetriä.tehdas
② NeoDen-tuotteet: Smart-sarjan PNP-kone, NeoDen K1830, NeoDen4, NeoDen3V, NeoDen7, NeoDen6, TM220A, TM240A, TM245P, reflow-uuni IN6, IN12, Juotospastatulostin FP2636, PM3040
③ Menestyneitä yli 10 000 asiakasta ympäri maailmaa
④ Yli 30 maailmanlaajuista edustajaa Aasiassa, Euroopassa, Amerikassa, Oseaniassa ja Afrikassa
⑤ T&K-keskus: 3 T&K-osastoa, joissa on 25+ ammattimaista T&K-insinööriä
⑥ Listattu CE:llä ja saanut yli 50 patenttia
⑦ Yli 30 laadunvalvonta- ja teknisen tuen insinööriä, 15+ johtavaa kansainvälistä myyntiä, oikea-aikainen asiakas vastaa 8 tunnin sisällä, ammattimaiset ratkaisut 24 tunnin sisällä
Postitusaika: 13.9.2023