ከፍተኛ ብቃት ያለው የ MOSFET የላይኛው የሙቀት ማስተላለፊያ ጥቅል ዝርዝር ማብራሪያ

በሃይል አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት አብዛኛዎቹ MOSFETዎች የገጽታ ማውንት መሳሪያዎች (SMD) ሲሆኑ፣ እንደ SO8FL፣ u8FL እና LFPAK ያሉ ፓኬጆችን ጨምሮ። እነዚህ SMDዎች ብዙውን ጊዜ የሚመረጡበት ምክንያት ጥሩ የኃይል አቅም እና አነስተኛ መጠን ስላላቸው ነው፣ ይህም የበለጠ የታመቁ መፍትሄዎችን ለማግኘት ይረዳል። ምንም እንኳን እነዚህ መሳሪያዎች ጥሩ የኃይል አቅም ቢኖራቸውም፣ አንዳንድ ጊዜ የሙቀት ማሰራጫ ውጤት ተስማሚ አይደለም።

የመሳሪያው የእርሳስ ፍሬም (የተጋለጡ የፍሳሽ ማስወገጃ ፓዶችን ጨምሮ) በቀጥታ ወደ መዳብ በተሸፈነው ቦታ በመገጣጠሙ ምክንያት፣ ሙቀት በዋናነት በፒሲቢ በኩል ይተላለፋል። የተቀረው የመሳሪያው ክፍል በፕላስቲክ ማሸጊያ ውስጥ ተዘግቶ ሙቀትን በአየር ኮንቬክሽን ብቻ ሊያጠፋ ይችላል። ስለዚህ፣ የሙቀት ማስተላለፊያ ቅልጥፍና በአብዛኛው የሚወሰነው በወረዳ ሰሌዳው ባህሪያት ላይ ነው፡ የመዳብ ሽፋን ቦታ መጠን፣ የንብርብሮች ብዛት፣ ውፍረት እና አቀማመጥ። የወረዳ ሰሌዳው በሙቀት ማጠቢያው ላይ ተጭኖ ይሁን አይሁን ይህ ሁኔታ ሊከሰት ይችላል። የመደበኛ መሳሪያዎች ከፍተኛ የኃይል አቅም ከፍተኛውን ደረጃ ላይ መድረስ አይችልም ምክንያቱም ፒሲቢዎች በአጠቃላይ ከፍተኛ የሙቀት አማቂነት እና የሙቀት ክብደት የላቸውም። ይህንን ችግር ለመፍታት እና የአተገባበር መጠንን የበለጠ ለመቀነስ ኢንዱስትሪው በጥቅሉ አናት ላይ ያለውን የMOSFET የእርሳስ ፍሬም (ፍሳሽ) የሚያጋልጥ አዲስ የMOSFET ጥቅል አዘጋጅቷል (በስእል 1 እንደሚታየው)።

ምስል 1 የላይኛው የሙቀት ማሰራጫ ጥቅል

1, የላይኛው የሙቀት ስርጭት የአቀማመጥ ጥቅሞች

ምንም እንኳን ባህላዊ የኃይል SMD አነስተኛ የማቅለጫ መፍትሄዎችን ለማሳካት ጠቃሚ ቢሆንም፣ የሙቀት ማባከን ጉዳዮች ስላሉ ከሱ በታች ባለው የወረዳ ሰሌዳ ጀርባ ላይ ሌሎች አካላት እንዳይቀመጡ ይጠይቃሉ። በወረዳ ሰሌዳው ላይ የተወሰነ ቦታ መጠቀም አይቻልም፣ ይህም የመጨረሻው የወረዳ ሰሌዳ አጠቃላይ መጠን እንዲጨምር ያደርጋል። እና የላይኛው የሙቀት ማጠቢያ ክፍል ይህንን ችግር ማለፍ ይችላል፡ የሙቀት ማባረሩ በመሳሪያው አናት በኩል ይከናወናል። በዚህ መንገድ፣ ክፍሎች ከMOSFET በታች ባለው ሰሌዳ ላይ ሊቀመጡ ይችላሉ።

ይህ ቦታ የሚከተሉትን ክፍሎች ለማቀናጀት ሊያገለግል ይችላል (ነገር ግን በእነዚህ ብቻ የተወሰነ አይደለም)፡

የኃይል መሣሪያ

የበር ድራይቭ ዑደት

የድጋፍ ክፍሎች (capacitors፣ baffers፣ ወዘተ)

በተቃራኒው፣ የወረዳ ሰሌዳውን መጠን መቀነስ፣ የበር ድራይቭ ምልክቶችን መንገድ መቀነስ እና የበለጠ ተስማሚ መፍትሄ ማግኘት ይችላል።

ምስል 2 የፒሲቢ መሳሪያ ቦታ

ከመደበኛ የSMD መሳሪያዎች ጋር ሲነጻጸር፣ የላይኛው የሙቀት ማጠቢያ ክፍሎች የበለጠ የአቀማመጥ ቦታን ብቻ ሳይሆን የሙቀት መደራረብንም ይቀንሳሉ። ከላይኛው የሙቀት ማሰራጫ ፓኬጅ የሚወጣው አብዛኛው የሙቀት ስርጭት በቀጥታ ወደ ሙቀት ማጠቢያው ይገባል፣ ስለዚህ PCB አነስተኛ ሙቀትን ይሸከማል። በዙሪያው ያሉ መሳሪያዎችን የአሠራር ሙቀት ለመቀነስ ይረዳል።

2, የላይኛው የሙቀት ስርጭት የሙቀት አፈፃፀም ጥቅም

ከባህላዊው የገጽታ መጫኛ MOSFETs በተለየ፣ የላይኛው የሙቀት ማከፋፈያ ፓኬጅ የሙቀት ማከፋፈያ ፓኬጅ በቀጥታ ከመሳሪያው የእርሳስ ፍሬም ጋር እንዲገናኝ ያስችለዋል። በብረታ ብረት ከፍተኛ የሙቀት አማቂነት ምክንያት የሙቀት ማከፋፈያ ቁሳቁሶች ብዙውን ጊዜ ከብረታ ብረት የተሠሩ ናቸው። ለምሳሌ፣ አብዛኛዎቹ የሙቀት ማከፋፈያዎች ከአሉሚኒየም የተሠሩ ሲሆኑ የሙቀት አማቂነት ከ100-210 W/mk መካከል ነው። ከተለመደው የሙቀት ማከፋፈያ ዘዴ ጋር ሲነጻጸር፣ ይህ በከፍተኛ የሙቀት አማቂነት ቁሶች በኩል የሙቀት ማከፋፈያ ዘዴ የሙቀት መቋቋምን በእጅጉ ይቀንሳል። የሙቀት አማቂነት እና የቁሳቁስ መጠን የሙቀት መቋቋምን የሚወስኑ ቁልፍ ነገሮች ናቸው። የሙቀት መቋቋም ዝቅተኛ በሆነ መጠን የሙቀት ምላሽ የተሻለ ይሆናል።

R θ = ፍጹም የሙቀት መቋቋም

Δ X = ከሙቀት ፍሰት ጋር ትይዩ የሆነ የቁስ ውፍረት

ሀ = ከሙቀት ፍሰት ጋር ቀጥ ያለ የመስቀለኛ ክፍል ስፋት

K=የሙቀት ማስተላለፊያ

የሙቀት ማስተላለፊያዎችን ከማሻሻል በተጨማሪ የሙቀት ማስተላለፊያዎች የበለጠ የሙቀት መጠን ይሰጣሉ - ይህም ሙሌትን ለማስወገድ ወይም ትልቅ የሙቀት ጊዜ ቋሚነት ለማቅረብ ይረዳል። ይህ የሆነበት ምክንያት የላይኛው የተገጠመው የራዲያተር መጠን ሊለወጥ ስለሚችል ነው። ለተወሰነ የሙቀት ኃይል ግብዓት የሙቀት መጠኑ ወይም የሙቀት አቅሙ በቀጥታ ከተሰጠው የሙቀት ለውጥ ጋር ተመጣጣኝ ነው።

Cth = የሙቀት አቅም፣ J/K

Q=የሙቀት ኃይል፣ J

Δ T=የሙቀት ለውጥ፣ K

PCBs ብዙውን ጊዜ የተለያዩ አቀማመጦች አሏቸው፣ እና የመዳብ ፎይል ውፍረት ዝቅተኛ ከሆነ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን (የሙቀት አቅም) እና ደካማ የሙቀት ስርጭት ሊያስከትል ይችላል። እነዚህ ሁሉ ምክንያቶች መደበኛ የወለል መጫኛ MOSFETs ጥቅም ላይ በሚውልበት ጊዜ ጥሩ የሙቀት ምላሽ ማግኘት እንዳይችሉ ያደርጉታል። በንድፈ ሀሳብ፣ የላይኛው የሙቀት ማከፋፈያ ፓኬጅ ሙቀትን በከፍተኛ የሙቀት ክብደት እና ከፍተኛ የሙቀት አማቂ ኃይል ምንጭ በኩል በቀጥታ የማሰራጨት ጥቅም አለው፣ ስለዚህ የሙቀት ምላሹ (Zth (℃/W)) የተሻለ ይሆናል። በተወሰነ የመጋጠሚያ ሙቀት መጨመር ስር፣ የተሻለ የሙቀት ምላሽ ከፍተኛ የኃይል ግብዓትን ይደግፋል። በዚህ መንገድ፣ ለተመሳሳይ MOSFET ቺፕ፣ ከፍተኛ የሙቀት ማከፋፈያ ማሸጊያ ያላቸው ቺፕስ ከመደበኛ SMD ማሸጊያ ጋር ካሉ ቺፕስ የበለጠ የአሁን እና የኃይል አቅም ይኖራቸዋል።

ምስል 3 የላይኛው የሙቀት ማከፋፈያ ፓኬጅ (ከላይ) እና የSO8FL ፓኬጅ (ከታች) የሙቀት ማከፋፈያ መንገዶች

3, ለሙቀት አፈጻጸም ንጽጽር የሙከራ ማዋቀር

የላይኛው የሙቀት መበታተን የሙቀት አፈፃፀም ጥቅሞችን ለማሳየት እና ለማረጋገጥ፣ በተመሳሳይ የሙቀት ወሰን ሁኔታዎች ስር የTCPAK57 እና SO8FL መሳሪያዎችን የቺፕ የሙቀት መጨመር እና የሙቀት ምላሽን የሚያወዳድሩ ሙከራዎችን አድርገናል። ውጤታማነትን ለማረጋገጥ ሁለት መሳሪያዎች በተመሳሳይ የኤሌክትሪክ ሁኔታዎች እና በሙቀት ወሰኖች ስር ተፈትነዋል። ልዩነቱ የTCPAK57 የሙቀት ማጠቢያ ከመሳሪያው በላይ ተጭኖ ሲሆን የSO8FL መሳሪያ የሙቀት ማጠቢያ ደግሞ በPCB ግርጌ ላይ በቀጥታ ከMOSFET አካባቢ በታች ተጭኖ ነው (ምስል 3)። ይህ የመሳሪያውን የመስክ አፕሊኬሽኖች ውስጥ የአጠቃቀም ድግግሞሽ ነው። በሙከራ ጊዜ፣ የተለያዩ የሙቀት በይነገጽ ቁሳቁሶች (TIMs) ውፍረትዎች የተለያዩ የሙቀት ወሰኖችን በመጠቀም ሊመቻች እንደሚችል ለማረጋገጥ ጥቅም ላይ ውለዋል። አጠቃላይ ሙከራው እንደሚከተለው ይከናወናል፡- በእነዚህ ሁለት መሳሪያዎች ላይ ቋሚ ጅረት (ስለዚህ ቋሚ ኃይል) ይተገበራል፣ ከዚያም የትኛው መሳሪያ የተሻለ እንደሚሰራ ለማወቅ የመገጣጠሚያ ሙቀት ለውጥ ክትትል ይደረግበታል።

4, የመሣሪያ ምርጫ እና የፒሲቢ አቀማመጥ

በመሳሪያ ምርጫ ረገድ፣ በእያንዳንዱ ጥቅል ውስጥ ያሉት MOSFETዎች ተመሳሳይ የቺፕ መጠን ያላቸው እና ተመሳሳይ ቴክኖሎጂን ይጠቀማሉ። ይህ የሚሆነው እያንዳንዱ መሳሪያ በተወሰነ የኤሌክትሪክ ፍሰት ተመሳሳይ የኃይል ፍጆታ እንዳለው እና በጥቅሉ ደረጃ ወጥ የሆነ የሙቀት ምላሽ መኖሩን ለማረጋገጥ ነው። በዚህ መንገድ፣ የሚለካው የሙቀት ምላሽ ልዩነቶች በማሸጊያ ልዩነቶች ምክንያት እንደሆኑ እርግጠኞች መሆን እንችላለን። በእነዚህ ምክንያቶች፣ TCPAK57 እና SO8FLን ለመጠቀም መርጠናል። ትንሽ የተለያዩ የክላፕ እና የእርሳስ ፍሬም ዲዛይኖችን ይጠቀማሉ፣ አንዱ እርሳስ (TCPAK57) እና ሌላኛው እርሳስ የሌለው (SO8FL)። እነዚህ ልዩነቶች ትንሽ እንደሆኑ እና በቋሚ የሙቀት ምላሽ ላይ ጉልህ ተጽዕኖ እንደማያሳድሩ ልብ ሊባል ይገባል፣ ስለዚህ ችላ ሊባሉ ይችላሉ። መለኪያዎችን ከሰጡ በኋላ፣ የተመረጡት መሳሪያዎች እንደሚከተለው ናቸው፡

NVMFS5C410N SO8FL

NVMJST0D9N04CTXG TCPAK57

ሌሎች የሙቀት ወሰኖች በሙሉ እኩል መሆናቸውን ለማረጋገጥ፣ SO8FL ወይም TCPAK57 ፓኬጆችን ለማስተናገድ ሁለት ተመሳሳይ PCBs ነድፈናል። የ PCB ዲዛይኑ እያንዳንዳቸው 1 አውንስ መዳብ የያዙ 4 ንብርብሮችን ያቀፈ ነው። መጠኑ 122 ሚሜ x 7 ሚሜ ነው። የ SO8FL ቦርዱ የፍሳሽ ማስወገጃ ፓዱን ከሌሎች የወረዳ ሰሌዳው አስተላላፊ ንብርብሮች ጋር የሚያገናኝ የሙቀት ቪያ የለውም (ይህም ለሙቀት መበታተን በጣም ጥሩ አይደለም)፤ በዚህ የንፅፅር ቅንብር፣ እንደ በጣም መጥፎ የሙቀት መበታተን ሁኔታ ሊያገለግል ይችላል።

ምስል 5 እያንዳንዱ የ PCB ንብርብር (ደረጃ 1 በላይኛው ግራ ጥግ ላይ ይታያል፣ ደረጃ 2 በላይኛው ቀኝ ጥግ ላይ ይታያል፣ ደረጃ 3 በታችኛው ግራ ጥግ ላይ ይታያል፣ ደረጃ 4 ደግሞ በታችኛው ቀኝ ጥግ ላይ ይታያል)

5, ራዲያተሮች እና የሙቀት በይነገጽ ቁሳቁሶች (TIM)

በሙከራ ሂደቱ ወቅት ጥቅም ላይ የሚውለው የሙቀት ማጠቢያ ከአሉሚኒየም የተሰራ ሲሆን በተለይ በፒሲቢ (PCB) ላይ ለመጫን የተነደፈ ነው። የ107ሚሜ × 144ሚሜ የሙቀት ማጠቢያ ፈሳሽ የቀዘቀዘ ሲሆን 35ሚሜ × 38ሚሜ የሙቀት ማሰራጫ ቦታ በቀጥታ ከሞስፌት አቀማመጥ በታች ይገኛል። በራዲያተሩ ውስጥ የሚያልፈው ፈሳሽ ውሃ ነው። ውሃ በመስክ አፕሊኬሽኖች ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ የሚውል የማቀዝቀዣ መሳሪያ ነው። ለሁሉም የሙከራ ሁኔታዎች፣ የፍሰት መጠኑ ወደ 0.5 gpm ቋሚ እሴት ተቀናብሯል። ውሃ ተጨማሪ የሙቀት አቅም ሊሰጥ ይችላል፣ ይህም ሙቀትን ከራዲያተሩ ወደ የውሃ አቅርቦት ስርዓት ያስተላልፋል፣ ይህም የመሣሪያውን የሙቀት መጠን ለመቀነስ ይረዳል።

ምስል 6 የትግበራ ቅንብሮች

የMOSFET በይነገጽ የሙቀት መበታተንን በተሻለ ሁኔታ ለማራመድ የሙቀት ክፍተት መሙያዎች ጥቅም ላይ መዋል አለባቸው። ይህ በመገናኛው ወለል ላይ ሊሆኑ የሚችሉ ጉድለቶችን ለመሙላት ይረዳል። አየር፣ እንደ ደካማ የሙቀት ማስተላለፊያ፣ ከማንኛውም የአየር ክፍተት ጋር የሙቀት መቋቋምን ይጨምራል። ለሙከራ የሚውለው TIM Bergquist 4500CVO ማሸጊያ ሲሆን የሙቀት ማስተላለፊያ 4.5 W/mK ነው። የሙቀት ምላሽ ማመቻቸትን ለማሳየት የዚህን TIM የተለያዩ ውፍረትዎችን ይጠቀሙ። ቋሚው ውፍረት የሚገኘው በወረዳ ሰሌዳው እና በሙቀት ማጠቢያው መካከል ባለው ትክክለኛ ጋኬቶች በመጠቀም ነው። ጥቅም ላይ የዋለው የታለመ ውፍረት፦ ~200 µm ~700 µm

6, የሙከራ ወረዳዎችን እና የማሞቂያ/የመለኪያ ዘዴዎችን

የተመረጠው የቦርድ ሰርኩዊክ ውቅር ግማሽ ድልድይ ማዋቀር ነው፣ ምክንያቱም ሁለንተናዊ የመስክ አተገባበርን ስለሚወክል። የሁለት መሳሪያዎች እርስ በእርስ ያለው ቅርበት በቦታው ላይ ያለውን አቀማመጥ በትክክል ያንፀባርቃል፣ ምክንያቱም አጭር ሽቦዎች የጥገኛ ተፅእኖዎችን ለመቀነስ ይረዳሉ። በመሳሪያዎች መካከል ባለው የሙቀት መደራረብ ምክንያት፣ ይህ በሙቀት ምላሽ ውስጥ የተወሰነ ሚና ይጫወታል።

ተዛማጅ ማሞቂያ በዝቅተኛ የጅረት እሴት ለማከናወን፣ ጅረቱ በMOSFET የሰውነት ዳዮድ ውስጥ ያልፋል። ይህ ሁልጊዜም ሁኔታው ​​መሆኑን ለማረጋገጥ፣ በሩን ወደ ምንጭ ፒኖች በአጭሩ ያዙሩት። የአንድ የተወሰነ መሳሪያ የሙቀት ምላሽ የሚገኘው በመጀመሪያ የግማሽ ድልድይ FETን በማሞቅ ነው ቋሚ-ሁኔታ መጋጠሚያ የሙቀት መጠን (የሙቀት መጠኑ ከእንግዲህ አይጨምርም)፣ እና ከዚያም የመጋጠሚያው የሙቀት መጠን ወደ ማቀዝቀዣ ሁኔታ የሙቀት መጠን ሲመለስ የምንጭ ፍሳሽ ቮልቴጅ (Vsd) በ10 mA ትንሽ የምልክት ምንጭ በኩል መከታተል። በማሞቂያ ሂደቱ ወቅት የሙቀት ቋሚ ሁኔታን ለመድረስ የሚያስፈልገው ጊዜ ወደ ኤሌክትሪክ አለመኖር ሁኔታ ለመመለስ ከሚያስፈልገው ጊዜ ጋር እኩል ነው። የሰውነት ዳዮድ Vsd ከመጋጠሚያ ሙቀት ጋር በመስመር የተያያዘ ነው፣ ስለዚህ ቋሚ (mV/℃) ጥምርታ (እያንዳንዱን መሳሪያ በመለየት የሚወሰን) ከ Δ Tj ጋር ለማዛመድ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። ከዚያም የተሰጠውን ስርዓት የሙቀት ምላሽ (Zth) ለማግኘት በማሞቂያው ደረጃ መጨረሻ ላይ ባለው የኃይል ፍጆታ Δ Tjን በሙሉ ይከፋፍሉት።

የ2A የኃይል አቅርቦት፣ የ10 mA የኃይል አቅርቦት እና የVsd መለኪያ ሁሉም በT3ster የሚከናወን ነው። T3ster የሙቀት ምላሽን ለመከታተል በተለይ የተነደፈ የንግድ ሙከራ መሳሪያ ነው። የሙቀት ምላሽን ለማስላት ቀደም ሲል የተጠቀሰውን ዘዴ ይጠቀማል።

ምስል 7 የወረዳ ንድፍ

7, ትኩስ የንፅፅር ውጤቶች

የእያንዳንዱን መሳሪያ የሙቀት ምላሽ ውጤቶች በሁለት ሁኔታዎች ይለኩ፡

200 μm TIM

700 μm TIM

የእነዚህ ሁለት መለኪያዎች ዓላማ በተወሰነ ቁጥጥር በሚደረግበት ስርዓት ውስጥ የትኛው ማሸጊያ የተሻለ የሙቀት ምላሽ እንዳለው እና የትኛው የመሳሪያው የሙቀት ምላሽ በውጫዊ የሙቀት ማሰራጫ ዘዴዎች ሊመቻች እንደሚችል መወሰን ነው። እነዚህ ውጤቶች ለሁሉም አፕሊኬሽኖች ተፈጻሚ እንደማይሆኑ ነገር ግን ለተጠቀሱት የሙቀት ወሰኖች የተወሰኑ መሆናቸውን ልብ ሊባል ይገባል።

በሙቀት ማጠቢያው ላይ የተጫነ 200 μm TIM በመጠቀም የማሸጊያ ንፅፅር።

ለመጀመሪያው የሙከራ አሠራር፣ እያንዳንዱ መሣሪያ በውሃ በሚቀዘቅዝ የሙቀት ማጠቢያ ላይ 200 μm TIM በመጠቀም ይጫናል። እያንዳንዱ መሣሪያ የተረጋጋ ሁኔታ እስኪደርስ ድረስ የ2A ምት ይቀበላል። T3ster በሙቀት መበታተን ወቅት Vsd ን ይከታተላል እና ከስርዓቱ የሙቀት ምላሽ ኩርባ ጋር በተቃራኒ ያዛምደዋል። የላይኛው የሙቀት መበታተን የተረጋጋ የሙቀት ምላሽ እሴት ~4.13 ℃/W ሲሆን የSO8FL እሴት ~25.27 ℃/W ነው። ይህ ጉልህ ልዩነት ከሚጠበቀው ውጤት ጋር የሚስማማ ነው፣ ምክንያቱም የላይኛው የሙቀት መበታተን ጥቅል በቀጥታ ከፍተኛ የሙቀት ማስተላለፊያ እና ትልቅ የሙቀት አቅም ባለው የሙቀት ማጠቢያ ላይ ተጭኖ ጥሩ የሙቀት ስርጭትን ያስገኛል። ለSO8FL፣ በPCB ደካማ የሙቀት ማስተላለፊያ ምክንያት፣ የሙቀት ማስተላለፊያ ተፅዕኖ ደካማ ነው።

እነዚህን ጥቅሞች በአፕሊኬሽኖች ውስጥ እንዴት መጠቀም እንደሚቻል ለመረዳት፣ የሙቀት ምላሽ እሴት እያንዳንዱ መሳሪያ ሊቋቋመው ከሚችለው የኃይል መጠን ጋር ሊገናኝ ይችላል። Tj ን ከ23 ℃ የማቀዝቀዣ ሙቀት ወደ ከፍተኛው የአሠራር የሙቀት መጠን 175 ℃ ለማሳደግ የሚያስፈልገው ኃይል እንደሚከተለው ይሰላል፡

ማሳሰቢያ፡ ይህ የኃይል ልዩነት በዚህ ልዩ የሙቀት ስርዓት ውስጥ ይጠበቃል።

በዚህ የሙቀት ስርዓት ውስጥ፣ የላይኛው የሙቀት ማከፋፈያ ክፍል ከSO8FL የኃይል ውፅዓት 6 እጥፍ ማስተናገድ ይችላል። በቦታው ላይ ባሉ አፕሊኬሽኖች፣ ይህ በተለያዩ መንገዶች ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። አንዳንድ ጥቅሞቹ እነሆ፡

የሚፈለገው ጅረት ቋሚ ሲሆን፣ በተሻሻለው የኃይል አቅም ምክንያት፣ ከSO8FL ጋር ሲነጻጸር አነስተኛ የሙቀት ማጠቢያ መጠቀም ይቻላል። ይህ የወጪ ቁጠባን ሊያስከትል ይችላል።

ለቀያይ ሁነታ የኃይል አቅርቦት አፕሊኬሽኖች፣ ተመሳሳይ የሙቀት ህዳግ እየጠበቀ የመቀየሪያ ድግግሞሽ ሊጨምር ይችላል።

መጀመሪያ ላይ ለ SO8FL ተስማሚ ያልነበሩ ከፍተኛ የኃይል አፕሊኬሽኖች ላይ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል።

የቺፑ መጠን ቋሚ ሲሆን፣ የላይኛው የሙቀት ማስመጫ ክፍል ከSO8FL ጋር ሲነጻጸር ከፍተኛ የደህንነት ህዳግ ይኖረዋል፣ እና በተወሰነ የአሁኑ ፍላጎት መሰረት በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ይሰራል።

ምስል 8 የሙቀት ምላሽ ኩርባ 200 μm TIM በመጠቀም

ምስል 9 የሙቀት ልዩነት ኩርባ 200 μm TIM በመጠቀም

     

በሙቀት ማጠቢያው ላይ የተጫነ 700 μm TIM በመጠቀም የማሸጊያ ንፅፅር።

ሌላ የሙከራ ክዋኔ የተካሄደው 700 μm የሆነ የTIM ውፍረት በመጠቀም ነው። ይህ የሙቀት ምላሽ ለውጦችን ከ200 μm TIM ሙከራ ጋር ለማነፃፀር ሲሆን ይህም በእያንዳንዱ ጥቅል ላይ የውጪ ሙቀት ማሰራጫ ዘዴዎች ተጽእኖን ለማረጋገጥ ነው። የሙከራ ክዋኔው የሚከተሉትን የሙቀት ምላሽ ውጤቶች አስገኝቷል፡ የላይኛው የሙቀት ማሰራጫ ክፍል 6.51 ℃/W ነበር፣ እና SO8FL 25.57 ℃/W ነበር። ለከፍተኛ የሙቀት ማሰራጫ፣ በሁለት የTIM ስራዎች መካከል ያለው ልዩነት 2.38 ℃/W ነው፣ በSO8FL መካከል ያለው ልዩነት 0.3 ℃/W ነው። ይህ ማለት ውጫዊ የሙቀት ማሰራጫ ዘዴ በላይኛው የሙቀት ማሰራጫ ክፍሎች ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል ማለት ነው፣ ነገር ግን በSO8FL ላይ ብዙም ተጽእኖ የለውም። ይህ ደግሞ የሚጠበቀው የላይኛው የሙቀት ማሰራጫ መሳሪያ የሙቀት ምላሽ በዋናነት በTIM ንብርብር የሙቀት መቋቋም ላይ ነው። ከሙቀት ማሰራጫዎች ጋር ሲነጻጸር፣ TIM ዝቅተኛ የሙቀት አማቂነት አለው። ስለዚህ፣ ውፍረቱ እየጨመረ ሲሄድ የሙቀት መቋቋም ይጨምራል፣ ይህም ከፍተኛ Rth ያስከትላል።

የSO8FL TIM ለውጥ የሚከሰተው በወረዳ ሰሌዳው እና በሙቀት መስመሪያው መካከል ነው። ከክፍሎቹ የሚወጣው ሙቀት ወደ TIM እና የሙቀት መስመሪያው ለመድረስ በወረዳ ሰሌዳው በኩል መሰራጨት አለበት፣ ስለዚህ የውፍረቱ ልዩነት በዋናው የሙቀት መንገድ የሙቀት መቋቋም ላይ ብዙም ተጽዕኖ የለውም። ስለዚህ፣ የሙቀት ምላሽ ለውጥ በጣም ትንሽ ነው።

በቲኤም ውፍረት ልዩነት ምክንያት የሚከሰቱት የሙቀት ምላሽ ለውጦች የላይኛው የሙቀት ማሰራጫ ማሸጊያ አጠቃላይ ጥቅም ያሳያሉ። TCPAK57 በጥቅሉ አናት ላይ የተጋለጠ የእርሳስ ፍሬም አለው፣ ይህም የሙቀት መንገዱን የሙቀት መቋቋም በተሻለ ሁኔታ ለመቆጣጠር ያስችላል። ለተወሰኑ አፕሊኬሽኖች እና የሙቀት ማሰራጫ ዘዴዎች፣ ይህ ባህሪ የሙቀት ምላሽን ለማመቻቸት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። ይህ ደግሞ የበለጠ ቁጥጥር የሚደረግባቸው እና ጠቃሚ የኃይል ችሎታዎችን ይሰጣል። SO8FL እና ተመሳሳይ የSMD መሳሪያዎች በፒሲቢ ባህሪያት ላይ በመመስረት በሚጠቀሙባቸው የወረዳ ሰሌዳ በኩል ሙቀትን ለማሰራጨት አስቸጋሪ ናቸው። ይህ ቁጥጥር የማይደረግበት ምክንያት ነው፣ ምክንያቱም ከሙቀት ማሰራጫ በተጨማሪ በፒሲቢ ዲዛይን ውስጥ ግምት ውስጥ መግባት ያለባቸው ብዙ ሌሎች ተለዋዋጮች አሉ።

ምስል 10 የሙቀት ልዩነት ኩርባ 700 μm TIM በመጠቀም

ምስል 11 የሙቀት ልዩነት ኩርባ 700 μm TIM በመጠቀም

8, የዋና ዋና ነጥቦች ማጠቃለያ

የላይኛው የሙቀት ማከፋፈያ ፓኬጅ በፒሲቢ በኩል የሙቀት ማከፋፈያ እንዳይኖር፣ ከቺፑ ወደ ሙቀት ማከፋፈያ መሳሪያው የሙቀት መንገድን ማሳጠር እና በዚህም የመሳሪያውን የሙቀት መቋቋም መቀነስ ይችላል። የሙቀት መቋቋም በቀጥታ ከሙቀት ማጠቢያዎች እና ከሙቀት በይነገጽ ቁሳቁሶች ባህሪያት ጋር የተያያዘ ነው። ዝቅተኛ የሙቀት መቋቋም ብዙ የአጠቃቀም ጥቅሞችን ሊያመጣ ይችላል፣ ለምሳሌ፡

የሚፈለገው ጅረት ቋሚ ሲሆን፣ በተሻሻለው የኃይል አቅም ምክንያት፣ ከመደበኛ SMD ጋር ሲነጻጸር አነስተኛ የላይኛው የሙቀት ማስወገጃ መሳሪያዎች ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ። በተቃራኒው፣ ይህ ደግሞ የወጪ ቁጠባን ሊያስከትል ይችላል።

ለቀያይ ሁነታ የኃይል አቅርቦት አፕሊኬሽኖች፣ ተመሳሳይ የሙቀት ህዳግ እየጠበቀ የመቀየሪያ ድግግሞሽ ሊጨምር ይችላል።

መደበኛ SMD ተስማሚ በማይሆንባቸው ከፍተኛ የኃይል አፕሊኬሽኖች ላይ ሊያገለግል ይችላል።

የቺፑ መጠን ቋሚ ሲሆን፣ የላይኛው የሙቀት ማስመጫ ክፍል ከተመሳሳይ የSMD መሳሪያዎች ጋር ሲነጻጸር ከፍተኛ የደህንነት ህዳግ ይኖረዋል፣ እና በተወሰነ የአሁኑ ፍላጎት መሰረት በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ይሰራል።

የበለጠ ጠንካራ የሙቀት ምላሽ ማመቻቸት አቅም። ይህ የሚገኘው የሙቀት በይነገጽ ቁሱን እና/ወይም ውፍረቱን በመቀየር ነው። TIM ቀጭን እና/ወይም የሙቀት አማቂነት የተሻለ በሆነ መጠን የሙቀት ምላሹ ይቀንሳል። የሙቀት ምላሹ የሙቀት ማጠቢያውን ባህሪያት በመቀየር ሊለወጥ ይችላል። የላይኛው የሙቀት ማከፋፈያ ፓኬጅ በ PCB በኩል የሙቀት ስርጭትን ሊቀንስ ይችላል፣ በዚህም በመሳሪያዎች መካከል ያለውን የሙቀት መደራረብ ይቀንሳል። የላይኛው የሙቀት ማከፋፈያ የሙቀት ማጠቢያውን ከ PCB ጀርባ ጋር የማገናኘት አስፈላጊነትን ያስወግዳል፣ ይህም በ PCB ላይ ተጨማሪ የተጣበቁ የክፍሎች ዝግጅት እንዲኖር ያስችላል።