Bir uygulamanın termal gereksinimlerini karşılamak için tasarımcıların farklı yarı iletken paket türlerinin termal özelliklerini karşılaştırması gerekir.Bu makalede Nexperia, tasarımcıların daha uygun bir paket seçebilmesi için tel bağ paketlerinin ve çip bağ paketlerinin termal yollarını tartışıyor.
Tel Bağlantılı Cihazlarda Isı İletimi Nasıl Sağlanır?
Tel bağlı bir cihazdaki birincil ısı emici, Şekil 1'de gösterildiği gibi bağlantı referans noktasından baskılı devre kartı (PCB) üzerindeki lehim bağlantılarına kadardır. Birinci dereceden yaklaşımın basit bir algoritmasını takiben, ikincil gücün etkisi tüketim kanalı (şekilde gösterilmiştir) termal direnç hesaplamasında ihmal edilebilir düzeydedir.
Tel bağlı cihazlardaki termal kanallar
Bir SMD cihazında çift termal iletim kanalı
Isı dağıtımı açısından bir SMD paketi ile tel bağlı paket arasındaki fark, cihazın bağlantı noktasından gelen ısının iki farklı kanal boyunca, yani kurşun çerçeve aracılığıyla (tel bağlı paketlerde olduğu gibi) dağıtılabilmesi ve klip çerçevesi aracılığıyla.
Çip bağlı pakette ısı transferi
Rth (j-sp) lehim bağlantısına olan bağlantı noktasının termal direncinin tanımı, iki referans lehim bağlantısının varlığı nedeniyle daha da karmaşık hale gelir.Bu referans noktaları farklı sıcaklıklara sahip olabilir ve bu da termal direncin paralel bir ağ olmasına neden olur.
Nexperia, hem çip bağlı hem de tel lehimli cihazlar için Rth(j-sp) değerini çıkarmak için aynı metodolojiyi kullanıyor.Bu değer, çipten kurşun çerçeveye ve lehim bağlantılarına kadar olan ana termal yolu karakterize eder ve çip bağlı cihazların değerlerini benzer bir PCB düzenindeki tel lehimli cihazların değerlerine benzer hale getirir.Bununla birlikte, Rth(j-sp) değeri çıkarılırken ikinci kanal tam olarak kullanılmaz, dolayısıyla cihazın genel termal potansiyeli genellikle daha yüksektir.
Aslında ikinci kritik ısı emici kanalı tasarımcılara PCB tasarımını geliştirme fırsatı veriyor.Örneğin, tel lehimli bir cihaz için, ısı yalnızca bir kanal yoluyla dağıtılabilir (bir diyotun ısısının çoğu, katot pimi aracılığıyla dağıtılır);klipsli bir cihaz için ısı her iki terminalde de dağıtılabilir.
Yarı İletken Cihazların Termal Performansının Simülasyonu
Simülasyon deneyleri, PCB üzerindeki tüm cihaz terminallerinin termal yollara sahip olması durumunda termal performansın önemli ölçüde artırılabileceğini göstermiştir.Örneğin, CFP5 paketli PMEG6030ELP diyotta (Şekil 3), ısının %35'i bakır kelepçeler aracılığıyla anot pinlerine, %65'i ise kurşun çerçeveler aracılığıyla katot pinlerine aktarılır.
CFP5 paketlenmiş diyot
"Simülasyon deneyleri, ısı emiciyi iki parçaya ayırmanın (Şekil 4'te gösterildiği gibi) ısı dağıtımına daha elverişli olduğunu doğruladı.
1 cm²'lik bir soğutucu, iki terminalin her birinin altına yerleştirilen 0,5 cm²'lik iki soğutucuya bölünürse, diyotun aynı sıcaklıkta dağıtabileceği güç miktarı %6 artar.
İki adet 3 cm²'lik soğutucu, standart bir ısı emici tasarımına veya yalnızca katoda takılan 6 cm²'lik bir soğutucuya kıyasla güç dağıtımını yaklaşık yüzde 20 artırır."
Farklı Alanlarda ve Panel Konumlarında Isı Emicilerle Termal Simülasyon Sonuçları
Nexperia, Tasarımcıların Uygulamalarına Daha Uygun Paketleri Seçmelerine Yardımcı Oluyor
Bazı yarı iletken cihaz üreticileri, tasarımcılara, uygulamaları için hangi paket tipinin daha iyi termal performans sağlayacağını belirlemek için gerekli bilgileri sağlamamaktadır.Bu makalede Nexperia, tasarımcıların uygulamaları için daha iyi kararlar almasına yardımcı olmak amacıyla tel bağlı ve çip bağlı cihazlarındaki termal yolları açıklamaktadır.
NeoDen hakkında kısa bilgiler
① 2010 yılında kuruldu, 200+ çalışan, 8000+ Metrekare.fabrika
② NeoDen ürünleri: Akıllı seri PNP makinesi, NeoDen K1830, NeoDen4, NeoDen3V, NeoDen7, NeoDen6, TM220A, TM240A, TM245P, yeniden akış fırını IN6, IN12, Lehim pastası yazıcısı FP2636, PM3040
③ Dünya çapında 10.000'den fazla başarılı müşteri
④ Asya, Avrupa, Amerika, Okyanusya ve Afrika'da 30'dan fazla Küresel Temsilci
⑤ Ar-Ge Merkezi: 25'ten fazla profesyonel Ar-Ge mühendisinin bulunduğu 3 Ar-Ge departmanı
⑥ CE listesinde yer aldı ve 50'den fazla patent aldı
⑦ 30'dan fazla kalite kontrol ve teknik destek mühendisi, 15'ten fazla kıdemli uluslararası satış, 8 saat içinde zamanında yanıt veren müşteri, 24 saat içinde profesyonel çözümler sunan
Gönderim zamanı: 13 Eylül 2023