सेमीकंडक्टर पैकेज कैसे चुनें?

किसी एप्लिकेशन की थर्मल आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, डिजाइनरों को विभिन्न अर्धचालक पैकेज प्रकारों की थर्मल विशेषताओं की तुलना करने की आवश्यकता होती है।इस लेख में, नेक्सपेरिया अपने वायर बॉन्ड पैकेज और चिप बॉन्ड पैकेज के थर्मल पथों पर चर्चा करता है ताकि डिजाइनर अधिक उपयुक्त पैकेज का चयन कर सकें।

वायर बॉन्डेड उपकरणों में थर्मल चालन कैसे प्राप्त किया जाता है

वायर बॉन्डेड डिवाइस में प्राथमिक हीट सिंक जंक्शन संदर्भ बिंदु से मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) पर सोल्डर जोड़ों तक होता है, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। प्रथम-क्रम सन्निकटन के एक सरल एल्गोरिदम के बाद, द्वितीयक शक्ति का प्रभाव थर्मल प्रतिरोध गणना में खपत चैनल (चित्र में दिखाया गया) नगण्य है।

तार से जुड़े उपकरणों में थर्मल चैनल

एसएमडी डिवाइस में दोहरे तापीय संचालन चैनल

गर्मी अपव्यय के संदर्भ में एसएमडी पैकेज और वायर बॉन्डेड पैकेज के बीच अंतर यह है कि डिवाइस के जंक्शन से गर्मी को दो अलग-अलग चैनलों के माध्यम से फैलाया जा सकता है, यानी, लीडफ्रेम के माध्यम से (जैसा कि वायर बॉन्डेड पैकेज के मामले में) और क्लिप फ़्रेम के माध्यम से.

चिप बंधुआ पैकेज में हीट ट्रांसफर

सोल्डर जोड़ आरटीएच (जे-एसपी) के जंक्शन के थर्मल प्रतिरोध की परिभाषा दो संदर्भ सोल्डर जोड़ों की उपस्थिति से और अधिक जटिल है।इन संदर्भ बिंदुओं में अलग-अलग तापमान हो सकते हैं, जिससे थर्मल प्रतिरोध एक समानांतर नेटवर्क बन सकता है।

नेक्सपेरिया चिप-बॉन्ड और वायर-सोल्डर दोनों उपकरणों के लिए Rth(j-sp) मान निकालने के लिए समान पद्धति का उपयोग करता है।यह मान चिप से लीडफ़्रेम से सोल्डर जोड़ों तक मुख्य थर्मल पथ को दर्शाता है, जिससे चिप-बॉन्ड डिवाइस के मान समान पीसीबी लेआउट में वायर-सोल्डर डिवाइस के मान के समान हो जाते हैं।हालाँकि, Rth(j-sp) मान निकालते समय दूसरे चैनल का पूरी तरह से उपयोग नहीं किया जाता है, इसलिए डिवाइस की समग्र थर्मल क्षमता आमतौर पर अधिक होती है।

वास्तव में, दूसरा महत्वपूर्ण हीट सिंक चैनल डिजाइनरों को पीसीबी डिजाइन में सुधार करने का अवसर देता है।उदाहरण के लिए, तार-सोल्डर डिवाइस के लिए, गर्मी केवल एक चैनल के माध्यम से नष्ट हो सकती है (डायोड की अधिकांश गर्मी कैथोड पिन के माध्यम से नष्ट हो जाती है);क्लिप-बॉन्ड डिवाइस के लिए, गर्मी को दोनों टर्मिनलों पर नष्ट किया जा सकता है।

सेमीकंडक्टर उपकरणों के थर्मल प्रदर्शन का अनुकरण

सिमुलेशन प्रयोगों से पता चला है कि यदि पीसीबी पर सभी डिवाइस टर्मिनलों में थर्मल पथ हों तो थर्मल प्रदर्शन में काफी सुधार किया जा सकता है।उदाहरण के लिए, सीएफपी5-पैकेज्ड पीएमईजी6030ईएलपी डायोड (चित्रा 3) में, 35% गर्मी तांबे के क्लैंप के माध्यम से एनोड पिन में स्थानांतरित की जाती है और 65% लीडफ्रेम के माध्यम से कैथोड पिन में स्थानांतरित की जाती है।

CFP5 पैकेज्ड डायोड

“सिमुलेशन प्रयोगों ने पुष्टि की है कि हीट सिंक को दो भागों में विभाजित करना (जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है) गर्मी अपव्यय के लिए अधिक अनुकूल है।

यदि 1 सेमी² हीटसिंक को दोनों टर्मिनलों में से प्रत्येक के नीचे रखे गए 0.5 सेमी² के दो हीटसिंक में विभाजित किया जाता है, तो उसी तापमान पर डायोड द्वारा नष्ट की जा सकने वाली बिजली की मात्रा 6% बढ़ जाती है।

मानक हीट सिंक डिज़ाइन या केवल कैथोड पर लगे 6 सेमी² हीटसिंक की तुलना में दो 3 सेमी² हीटसिंक बिजली अपव्यय को लगभग 20 प्रतिशत तक बढ़ा देते हैं।

विभिन्न क्षेत्रों और बोर्ड स्थानों में हीट सिंक के साथ थर्मल सिमुलेशन परिणाम

नेक्सपीरिया डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोगों के लिए बेहतर अनुकूल पैकेज चुनने में मदद करता है

कुछ अर्धचालक उपकरण निर्माता डिजाइनरों को यह निर्धारित करने के लिए आवश्यक जानकारी प्रदान नहीं करते हैं कि कौन सा पैकेज प्रकार उनके अनुप्रयोग के लिए बेहतर थर्मल प्रदर्शन प्रदान करेगा।इस लेख में, नेक्सपेरिया अपने वायर बॉन्डेड और चिप बॉन्डेड उपकरणों में थर्मल पथों का वर्णन करता है ताकि डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोगों के लिए बेहतर निर्णय लेने में मदद मिल सके।

नियोडेन के बारे में त्वरित तथ्य

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② NeoDen उत्पाद: स्मार्ट सीरीज PNP मशीन, NeoDen K1830, NeoDen4, NeoDen3V, NeoDen7, NeoDen6, TM220A, TM240A, TM245P, रिफ्लो ओवन IN6, IN12, सोल्डर पेस्ट प्रिंटर FP2636, PM3040

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