【技术】氮化镓场效应晶体管两种散热方式,你知道么?

2018-02-26 世强 Joshua

由于氮化镓场效应晶体管具有本质上更低的导通电阻,氮化镓器件的尺寸比具有同等导通电阻的功率MOSFET晶片小很多,故氮化镓具有更高的等效热阻。因此,氮化镓的散热多采用单面冷却和双面冷却两种方式。


单面冷却:


氮化镓场效应晶体管是直接安装在印刷电路板上,没有配置任何的背面冷却器件,其散热表现与贴片封装的硅器件的散热表现是一样的。单面冷却的散热条件下,器件的热特性主要取决于以下几点:


(1)印刷电路板的铜箔面积的大小

(2)铜的厚度程度

(3)印刷电路板的散热材料的散热系数

(4)器件上面的气流的流动情况


当不同封装被安装在同一平米英寸的铜的上面时,场效应晶体管的D2PACK封装具的RθJA值小至18℃/W,而封装SO-8具有RθJA值大到34℃/W。而同样的条件下,宜普公司(EPC)的氮化镓场效应晶体管在静止的空气条件下的RθJA值高达40℃/W,增加空气气流改善程度更高。可见,同样的单面冷却下,氮化镓散热系数更高。相对而言,氮化镓单面冷却方式下想达到硅MOSFET同样的散热效果,可通过条件上诉的几点热特性实现。


双面冷却:


双面冷却是在单面冷却的基础上进一步的优化散热效果的冷却方式。氮化镓常用的双面冷却方式是在氮化镓器件的背面增加冷却器件(见图1)。因此,双面冷却的热特性主要体现在:


(1)印刷电路板的铜箔面积的大小

(2)铜的厚度程度

(3)印刷电路板的散热材料的散热系数

(4)器件背面的散热器件的散热系数 

 

图1:氮化镓双面冷却示意图


下图2是EPC2001、EPC2007、EPC2010、EPC2012、EPC2014和EPC2015的热阻一览表,从表格可以看出器件之间的热阻参数的差异。实际应用时,就可以通过单面冷却和双面冷却的主要特性去调节和进一步优化散热效果。


 

图2:热阻览表


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最新评论

  • OutstandingEngineer Lv4 . 资深工程师 2018-04-25
    看看,学习到了。
  • 风吹来的砂 Lv3 . 高级工程师 2018-03-07
    学习了
  • Jackie0078 Lv4 . 资深工程师 2018-03-06
    单面散热器件较多,使用广泛,能进一步实现小型化设计
  • 管家婆 Lv6 . 高级专家 2018-03-02
    好的
  • serena Lv7 . 资深专家 2018-03-02
    两种散热方式知道了,不错
  • 空格 Lv3 . 高级工程师 2018-03-02
    资料不错
  • LouBing Lv6 . 高级专家 2018-03-02
    这两种散热方式的介绍算是科普了,很有用,学习一下。
  • TAO Lv7 . 资深专家 2018-03-01
    学了
  • 天行健 Lv5 . 技术专家 2018-03-01
    资料不错
  • terrydl Lv7 . 资深专家 2018-03-01
    学习下
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