كيفية اختيار حزمة أشباه الموصلات؟

لتلبية المتطلبات الحرارية للتطبيق، يحتاج المصممون إلى مقارنة الخصائص الحرارية لأنواع مختلفة من حزم أشباه الموصلات.في هذه المقالة، تناقش شركة Nexperia المسارات الحرارية لحزم الروابط السلكية وحزم روابط الرقائق حتى يتمكن المصممون من اختيار حزمة أكثر ملاءمة.

كيف يتم تحقيق التوصيل الحراري في الأجهزة المرتبطة بالأسلاك

يقع المشتت الحراري الأساسي في جهاز مرتبط بالأسلاك من نقطة التوصيل المرجعية إلى وصلات اللحام على لوحة الدائرة المطبوعة (PCB)، كما هو موضح في الشكل 1. باتباع خوارزمية بسيطة لتقريب الدرجة الأولى، يظهر تأثير الطاقة الثانوية قناة الاستهلاك (كما هو موضح في الشكل) لا تذكر في حساب المقاومة الحرارية.

القنوات الحرارية في الأجهزة المرتبطة بالأسلاك

قنوات التوصيل الحراري المزدوجة في جهاز SMD

الفرق بين حزمة SMD والحزمة المرتبطة بالأسلاك من حيث تبديد الحرارة هو أن الحرارة من تقاطع الجهاز يمكن أن تتبدد على طول قناتين مختلفتين، أي من خلال إطار الرصاص (كما في حالة الحزم المرتبطة بالأسلاك) و من خلال إطار المقطع.

نقل الحرارة في حزمة المستعبدين رقاقة

إن تعريف المقاومة الحرارية للوصلة إلى وصلة اللحام Rth (j-sp) معقد بشكل أكبر بسبب وجود وصلتي لحام مرجعيتين.قد يكون لهذه النقاط المرجعية درجات حرارة مختلفة، مما يجعل المقاومة الحرارية عبارة عن شبكة متوازية.

تستخدم Nexperia نفس المنهجية لاستخراج قيمة Rth(j-sp) لكل من الأجهزة المرتبطة بالرقاقة والملحومة بالأسلاك.تميز هذه القيمة المسار الحراري الرئيسي من الشريحة إلى الإطار الرئيسي إلى وصلات اللحام، مما يجعل قيم الأجهزة المرتبطة بالرقاقة مماثلة لقيم الأجهزة الملحومة بالأسلاك في تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور مماثل.ومع ذلك، لا يتم استخدام القناة الثانية بشكل كامل عند استخراج قيمة Rth(j-sp)، وبالتالي فإن الإمكانات الحرارية الإجمالية للجهاز تكون أعلى عادةً.

في الواقع، تمنح قناة المشتت الحراري الحرجة الثانية المصممين الفرصة لتحسين تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور.على سبيل المثال، بالنسبة لجهاز ملحوم بالأسلاك، لا يمكن تبديد الحرارة إلا من خلال قناة واحدة (تتبدد معظم حرارة الصمام الثنائي من خلال دبوس الكاثود)؛بالنسبة لجهاز مرتبط بمشبك، يمكن تبديد الحرارة في كلا المحطتين.

محاكاة الأداء الحراري لأجهزة أشباه الموصلات

أظهرت تجارب المحاكاة أنه يمكن تحسين الأداء الحراري بشكل ملحوظ إذا كانت جميع أطراف الأجهزة الموجودة على لوحة PCB تحتوي على مسارات حرارية.على سبيل المثال، في الصمام الثنائي PMEG6030ELP المعبأ بـ CFP5 (الشكل 3)، يتم نقل 35% من الحرارة إلى دبابيس الأنود من خلال المشابك النحاسية ويتم نقل 65% إلى دبابيس الكاثود من خلال إطارات الرصاص.

CFP5 الصمام الثنائي المعبأ

"أكدت تجارب المحاكاة أن تقسيم المشتت الحراري إلى قسمين (كما هو موضح في الشكل 4) يساعد أكثر على تبديد الحرارة.

إذا تم تقسيم المبدد الحراري بمساحة 1 سم² إلى مبددتين حراريتين بمساحة 0.5 سم² موضوعتين أسفل كل من المحطتين، فإن كمية الطاقة التي يمكن تبديدها بواسطة الصمام الثنائي عند نفس درجة الحرارة تزيد بنسبة 6%.

يعمل مشتدان حراريان بمساحة 3 سم مربع على زيادة تبديد الطاقة بنسبة 20 بالمائة تقريبًا مقارنة بتصميم المشتت الحراري القياسي أو مبدد حراري بمساحة 6 سم مربع متصل فقط بالكاثود.

نتائج المحاكاة الحرارية مع المشتتات الحرارية في مناطق ومواقع مختلفة للوحة

تساعد Nexperia المصممين على اختيار الحزم الأكثر ملاءمة لتطبيقاتهم

لا تزود بعض الشركات المصنعة لأجهزة أشباه الموصلات المصممين بالمعلومات اللازمة لتحديد نوع الحزمة الذي سيوفر أداءً حراريًا أفضل لتطبيقاتهم.في هذه المقالة، تصف شركة Nexperia المسارات الحرارية في أجهزتها المرتبطة بالأسلاك والرقائق لمساعدة المصممين على اتخاذ قرارات أفضل لتطبيقاتهم.

حقائق سريعة عن نيودن

① تأسست عام 2010، أكثر من 200 موظف، أكثر من 8000 متر مربع.مصنع

② منتجات NeoDen: آلة PNP من السلسلة الذكية، NeoDen K1830، NeoDen4، NeoDen3V، NeoDen7، NeoDen6، TM220A، TM240A، TM245P، فرن إعادة التدفق IN6، IN12، طابعة معجون اللحام FP2636، PM3040

③ أكثر من 10000 عميل ناجح في جميع أنحاء العالم

④ أكثر من 30 وكيلًا عالميًا مشمولين في آسيا وأوروبا وأمريكا وأوقيانوسيا وأفريقيا

⑤ مركز البحث والتطوير: 3 أقسام للبحث والتطوير تضم أكثر من 25 مهندسًا متخصصًا في البحث والتطوير

⑥ مُدرج مع CE وحصل على أكثر من 50 براءة اختراع

⑦ أكثر من 30 مهندسًا لمراقبة الجودة والدعم الفني، و15+ من كبار المبيعات الدولية، ويستجيب العملاء في الوقت المناسب خلال 8 ساعات، ويقدمون الحلول الاحترافية في غضون 24 ساعة