Lai izpildītu lietojumprogrammas termiskās prasības, dizaineriem ir jāsalīdzina dažādu pusvadītāju pakotņu veidu termiskās īpašības.Šajā rakstā Nexperia apspriež savu stiepļu savienojuma pakešu un mikroshēmu savienojumu pakešu termiskos ceļus, lai dizaineri varētu izvēlēties piemērotāku paketi.
Kā tiek panākta siltumvadītspēja ar vadu savienotām ierīcēm
Primārā siltuma izlietne ierīcē, kas savienota ar vadu, atrodas no savienojuma atskaites punkta līdz lodēšanas savienojumiem uz iespiedshēmas plates (PCB), kā parādīts 1. attēlā. Pēc vienkārša pirmās kārtas tuvināšanas algoritma sekundārās jaudas ietekme. patēriņa kanāls (parādīts attēlā) siltuma pretestības aprēķinā ir niecīgs.
Siltuma kanāli ar stiepli savienotās ierīcēs
Divi siltuma vadīšanas kanāli SMD ierīcē
Atšķirība starp SMD pakotni un ar stiepli savienotu iepakojumu siltuma izkliedes ziņā ir tāda, ka siltumu no ierīces savienojuma vietas var izkliedēt pa diviem dažādiem kanāliem, ti, caur svina rāmi (tāpat kā ar stiepli savienotu iepakojumu gadījumā) un caur klipa rāmi.
Siltuma pārnese ar skaidu savienotu iepakojumu
Savienojuma ar lodēšanas savienojumu Rth (j-sp) termiskās pretestības definīciju vēl vairāk sarežģī divu atsauces lodēšanas savienojumu klātbūtne.Šiem atskaites punktiem var būt dažādas temperatūras, kā rezultātā siltuma pretestība ir paralēls tīkls.
Nexperia izmanto to pašu metodoloģiju, lai iegūtu Rth(j-sp) vērtību gan ar mikroshēmu savienotām, gan ar stiepli pielodētām ierīcēm.Šī vērtība raksturo galveno termisko ceļu no mikroshēmas līdz svina karkasam līdz lodēšanas savienojumiem, padarot ar mikroshēmu savienoto ierīču vērtības līdzīgas vērtībām ar vadu lodētām ierīcēm līdzīgā PCB izkārtojumā.Tomēr otrais kanāls netiek pilnībā izmantots, iegūstot Rth(j-sp) vērtību, tāpēc ierīces kopējais termiskais potenciāls parasti ir augstāks.
Faktiski otrais kritiskais siltuma izlietnes kanāls dod dizaineriem iespēju uzlabot PCB dizainu.Piemēram, ierīcei, kas lodēta ar stiepli, siltumu var izkliedēt tikai pa vienu kanālu (lielākā daļa no diodes siltuma tiek izkliedēta caur katoda tapu);ar klipu savienotai ierīcei siltumu var izkliedēt abos spailēs.
Pusvadītāju ierīču termiskās veiktspējas simulācija
Simulācijas eksperimenti ir parādījuši, ka siltuma veiktspēju var ievērojami uzlabot, ja visiem PCB ierīču termināļiem ir siltuma ceļi.Piemēram, CFP5 iepakotajā PMEG6030ELP diodē (3. attēls) 35% siltuma tiek pārnesti uz anoda tapām caur vara skavām un 65% tiek pārnesti uz katoda tapām caur svina rāmjiem.
CFP5 iepakota diode
"Simulācijas eksperimenti ir apstiprinājuši, ka siltuma izlietnes sadalīšana divās daļās (kā parādīts 4. attēlā) ir labvēlīgāka siltuma izkliedēšanai.
Ja 1 cm² radiatoru sadala divos 0,5 cm² radiatoros, kas novietoti zem katra no diviem spailēm, jaudas daudzums, ko diode var izkliedēt tajā pašā temperatūrā, palielinās par 6%.
Divi 3 cm² radiatori palielina jaudas izkliedi par aptuveni 20 procentiem, salīdzinot ar standarta radiatora dizainu vai 6 cm² radiatoru, kas piestiprināts tikai pie katoda.
Termiskās simulācijas rezultāti ar siltuma izlietnēm dažādās zonās un dēļu vietās
Neexperia palīdz dizaineriem izvēlēties pakotnes, kas ir labāk piemērotas viņu lietojumam
Daži pusvadītāju ierīču ražotāji nesniedz dizaineriem nepieciešamo informāciju, lai noteiktu, kurš iepakojuma veids nodrošinās labāku siltuma veiktspēju to lietojumam.Šajā rakstā Nexperia apraksta termiskos ceļus savās ierīcēs, kas savienotas ar stiepli un mikroshēmu, lai palīdzētu dizaineriem pieņemt labākus lēmumus par savām lietojumprogrammām.
Īsi fakti par NeoDen
① Dibināta 2010. gadā, 200+ darbinieki, 8000+ kv.m.rūpnīca
② NeoDen produkti: Smart sērijas PNP iekārta, NeoDen K1830, NeoDen4, NeoDen3V, NeoDen7, NeoDen6, TM220A, TM240A, TM245P, reflow krāsns IN6, IN12, lodēšanas pastas printeris FP2636, PM3
③ Veiksmīgi vairāk nekā 10 000 klientu visā pasaulē
④ 30+ globālie aģenti Āzijā, Eiropā, Amerikā, Okeānijā un Āfrikā
⑤ Pētniecības un attīstības centrs: 3 pētniecības un attīstības nodaļas ar 25+ profesionāliem pētniecības un attīstības inženieriem
⑥ Iekļauts CE sarakstā un ieguvis 50+ patentus
⑦ 30+ kvalitātes kontroles un tehniskā atbalsta inženieri, 15+ augstākā līmeņa starptautiskie pārdevēji, savlaicīga klientu reakcija 8 stundu laikā, profesionāli risinājumi, kas tiek nodrošināti 24 stundu laikā
Izsūtīšanas laiks: 13. septembris 2023