För att uppfylla de termiska kraven för en applikation måste designers jämföra de termiska egenskaperna hos olika typer av halvledarpaket.I den här artikeln diskuterar Nexperia de termiska vägarna för sina trådbindningspaket och chipbondpaket så att designers kan välja ett mer lämpligt paket.
Hur värmeledning uppnås i trådbundna enheter
Den primära kylflänsen i en trådbunden enhet är från korsningsreferenspunkten till lödfogarna på det tryckta kretskortet (PCB), som visas i figur 1. Efter en enkel algoritm av första ordningens approximation, effekten av sekundäreffekten förbrukningskanalen (visas i figuren) är försumbar i termisk resistansberäkning.
Termiska kanaler i trådbundna enheter
Dubbla värmeledningskanaler i en SMD-enhet
Skillnaden mellan ett SMD-paket och ett trådbundet paket när det gäller värmeavledning är att värmen från anordningens kopplingspunkt kan avledas längs två olika kanaler, dvs genom ledramen (som i fallet med trådbundna paket) och genom clipsramen.
Värmeöverföring i ett chipbondat paket
Definitionen av det termiska motståndet för förbindelsen till lödfogen Rth (j-sp) kompliceras ytterligare av närvaron av två referenslödfogar.Dessa referenspunkter kan ha olika temperaturer, vilket gör att det termiska motståndet är ett parallellt nätverk.
Nexperia använder samma metod för att extrahera Rth(j-sp)-värdet för både chipbundna och trådlödda enheter.Detta värde kännetecknar den termiska huvudvägen från chipet till ledramen till lödfogarna, vilket gör att värdena för de chipbundna enheterna liknar värdena för de trådlödda enheterna i en liknande PCB-layout.Den andra kanalen utnyttjas dock inte fullt ut när Rth(j-sp)-värdet extraheras, så enhetens totala termiska potential är vanligtvis högre.
Faktum är att den andra kritiska kylflänskanalen ger designers möjlighet att förbättra PCB-designen.Till exempel, för en trådlödd anordning, kan värme endast avledas genom en kanal (det mesta av värmen från en diod avleds genom katodstiftet);för en clip-bonded enhet kan värme avledas vid båda terminalerna.
Simulering av termisk prestanda för halvledarenheter
Simuleringsexperiment har visat att termisk prestanda kan förbättras avsevärt om alla enhetsterminaler på kretskortet har termiska vägar.Till exempel, i den CFP5-förpackade PMEG6030ELP-dioden (Figur 3), överförs 35 % av värmen till anodstiften genom kopparklämmorna och 65 % överförs till katodstiften genom ledarramarna.
CFP5-paketerad diod
"Simuleringsexperiment har bekräftat att uppdelning av kylflänsen i två delar (som visas i figur 4) är mer gynnsam för värmeavledning.
Om en 1 cm² kylfläns delas upp i två 0,5 cm² kylflänsar placerade under var och en av de två terminalerna, ökar mängden effekt som kan avledas av dioden vid samma temperatur med 6 %.
Två 3 cm² kylflänsar ökar effektförlusten med cirka 20 procent jämfört med en standard kylflänsdesign eller en 6 cm² kylfläns som endast är fäst vid katoden."
Termisk simuleringsresultat med kylflänsar i olika områden och brädplatser
Nexperia hjälper designers att välja paket som är bättre lämpade för deras applikationer
Vissa tillverkare av halvledarenheter ger inte designers den nödvändiga informationen för att avgöra vilken pakettyp som ger bättre termisk prestanda för deras tillämpning.I den här artikeln beskriver Nexperia de termiska vägarna i sina trådbundna och chipbondade enheter för att hjälpa designers att fatta bättre beslut för sina applikationer.
Snabbfakta om NeoDen
① Etablerat 2010, 200+ anställda, 8000+ kvm.fabrik
② NeoDen-produkter: Smart serie PNP-maskin, NeoDen K1830, NeoDen4, NeoDen3V, NeoDen7, NeoDen6, TM220A, TM240A, TM245P, återflödesugn IN6, IN12, Lödpasta skrivare FP2040, PM3040
③ Framgångsrika 10 000+ kunder över hela världen
④ 30+ globala agenter täckta i Asien, Europa, Amerika, Oceanien och Afrika
⑤ FoU-center: 3 FoU-avdelningar med 25+ professionella FoU-ingenjörer
⑥ Listad med CE och fick 50+ patent
⑦ 30+ ingenjörer för kvalitetskontroll och teknisk support, 15+ senior internationell försäljning, snabb kundsvar inom 8 timmar, professionella lösningar som tillhandahålls inom 24 timmar
Posttid: 2023-09-13