如何选择符合应用散热要求的半导体封装

发布时间:2023-09-08  

为了满足应用的散热要求,设计人员需要比较不同半导体封装类型的热特性。在本博客中, Nexperia()讨论了其焊线封装和夹片粘合封装的散热通道,以便设计人员选择更合适的封装。

本文引用地址:

24.jpg

焊线器件中的热传导如何实现

焊线封装器件中的主要散热通道是从结参考点到印刷电路板(PCB)上的焊点,如图1所示。按照一阶近似的简单算法,次要功耗通道的影响(如图所示)在热阻计算中可以忽略不计。

1694086555427301.png

焊线器件中的散热通道

夹片粘合器件中的双热传导通道

夹片粘合封装在散热上与焊线封装的区别在于,器件结的热量可以沿两条不同的通道耗散出去,即通过引线框架(与焊线封装一样)和夹片框架散热。

1694086541607221.png

夹片粘合封装中的热传导

结到焊点 Rth( j-sp )的热阻定义因为两个参考焊点的存在而变得更加复杂。这些参考点的温度可能不同,导致热阻成为一个并联网络。

Nexperia()使用相同方法来提取夹片粘合器件和焊线器件的 Rth( j-sp )值。该值表征从芯片到引线框架再到焊点的主要散热通道,使得夹片粘合器件的值与类似 PCB 布局中的焊线器件值相似。然而,在提取 Rth( j-sp )值时,并没有充分利用第二条通道,因此器件的总体散热潜力通常更高。

事实上,第二条关键的散热通道让设计人员有机会改进 PCB 设计。例如,对于焊线器件,只能通过一条通道来散热(二极管的大多数热量通过阴极引脚耗散);而对于夹片粘合器件,两个端子均可散热。

半导体器件散热性能的仿真实验

仿真实验表明,如果 PCB 上的所有器件端子都有散热通道,可以显著改善热性能。例如,在 CFP5 封装的 PMEG6030ELP 二极管中(图3),35%的热量通过铜夹片传递到阳极引脚,65%的热量通过引线框架传递到阴极引脚。 

27.jpg

CFP5封装二极管

"通过仿真实验证实,将散热片分成两个部分(如图4所示)更有利于散热。

如果将一个1 cm² 的散热片分成两个0.5 cm² 的散热片,分别放置于两个端子的下方,在相同的温度下,二极管可以耗散的功率会增加6%。

与标准的散热设计或者仅连接在阴极处的6 cm² 散热片相比,两个3 cm² 散热片可以增加约20%的功率耗散。"

1694086505934737.png

散热器位于不同区域和电路板位置的散热仿真结果

Nexperia帮助设计人员

选择更适合其应用的封装

部分半导体器件制造商不会向设计人员提供必要信息,导致设计人员无法确定哪种封装类型能为其应用提供更好的散热性能。在本文中, Nexperia()介绍了其焊线器件和夹片粘合器件中的散热通道,帮助设计人员为其应用做出更好的决策。

文章来源于:电子产品世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关文章

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>