For å møte de termiske kravene til en applikasjon, må designere sammenligne de termiske egenskapene til forskjellige halvlederpakketyper.I denne artikkelen diskuterer Nexperia de termiske banene til sine wire bond-pakker og chip bond-pakker, slik at designere kan velge en mer passende pakke.
Hvordan termisk ledning oppnås i trådbundne enheter
Den primære kjøleribben i en trådbundet enhet er fra kryssreferansepunktet til loddeforbindelsene på kretskortet (PCB), som vist i figur 1. Etter en enkel algoritme for førsteordens tilnærming, effekten av sekundæreffekten forbrukskanal (vist i figuren) er ubetydelig i beregningen av termisk motstand.
Termiske kanaler i trådbundne enheter
Doble varmeledningskanaler i en SMD-enhet
Forskjellen mellom en SMD-pakke og en trådbundet pakke når det gjelder varmespredning er at varmen fra koblingen til enheten kan spres langs to forskjellige kanaler, dvs. gjennom lederrammen (som i tilfellet med trådbundne pakker) og gjennom klipsrammen.
Varmeoverføring i en chip bonded pakke
Definisjonen av den termiske motstanden til overgangen til loddeforbindelsen Rth (j-sp) er ytterligere komplisert av tilstedeværelsen av to referanseloddeforbindelser.Disse referansepunktene kan ha forskjellige temperaturer, noe som gjør at den termiske motstanden er et parallelt nettverk.
Nexperia bruker samme metodikk for å trekke ut Rth(j-sp)-verdien for både chip-bundne og trådloddede enheter.Denne verdien karakteriserer den termiske hovedveien fra brikken til lederrammen til loddeforbindelsene, noe som gjør verdiene for de brikkebundne enhetene lik verdiene for de trådloddede enhetene i en lignende PCB-layout.Den andre kanalen utnyttes imidlertid ikke fullt ut når Rth(j-sp)-verdien trekkes ut, så det totale termiske potensialet til enheten er vanligvis høyere.
Faktisk gir den andre kritiske kjøleribbekanalen designere muligheten til å forbedre PCB-designet.For eksempel, for en ledningsloddet enhet, kan varme bare spres gjennom én kanal (det meste av varmen til en diode spres gjennom katodepinnen);for en clip-bonded enhet, kan varme spres ved begge terminaler.
Simulering av termisk ytelse til halvlederenheter
Simuleringseksperimenter har vist at termisk ytelse kan forbedres betydelig hvis alle enhetsterminaler på PCB har termiske veier.For eksempel, i den CFP5-pakkede PMEG6030ELP-dioden (Figur 3), overføres 35 % av varmen til anodestiftene gjennom kobberklemmene og 65 % overføres til katodepinnene gjennom ledningsrammene.
CFP5 pakket diode
"Simuleringseksperimenter har bekreftet at å dele kjøleribben i to deler (som vist i figur 4) er mer gunstig for varmespredning.
Hvis en 1 cm² kjøleribbe deles i to 0,5 cm² kjøleribber plassert under hver av de to terminalene, øker mengden kraft som kan dissiperes av dioden ved samme temperatur med 6 %.
To 3 cm² kjøleribber øker effekttapet med omtrent 20 prosent sammenlignet med en standard kjøleribbedesign eller en 6 cm² kjøleribbe festet kun ved katoden.»
Termiske simuleringsresultater med varmeavledere i forskjellige områder og bordplasseringer
Nexperia hjelper designere med å velge pakker som passer bedre til deres applikasjoner
Noen produsenter av halvlederenheter gir ikke designere den nødvendige informasjonen for å bestemme hvilken pakketype som vil gi bedre termisk ytelse for deres applikasjon.I denne artikkelen beskriver Nexperia de termiske banene i sine trådbundne og brikkebundne enheter for å hjelpe designere med å ta bedre avgjørelser for sine applikasjoner.
Raske fakta om NeoDen
① Etablert i 2010, 200+ ansatte, 8000+ kvm.fabrikk
② NeoDen-produkter: Smart serie PNP-maskin, NeoDen K1830, NeoDen4, NeoDen3V, NeoDen7, NeoDen6, TM220A, TM240A, TM245P, reflow-ovn IN6, IN12, Loddepasta-skriver FP2040, PM3040
③ Vellykkede 10000+ kunder over hele verden
④ 30+ globale agenter dekket i Asia, Europa, Amerika, Oseania og Afrika
⑤ FoU-senter: 3 FoU-avdelinger med 25+ profesjonelle FoU-ingeniører
⑥ Oppført med CE og fikk 50+ patenter
⑦ 30+ ingeniører for kvalitetskontroll og teknisk støtte, 15+ senior internasjonalt salg, rettidig kundesvar innen 8 timer, profesjonelle løsninger gir innen 24 timer
Innleggstid: 13. september 2023