在日常生活中,電子產(chǎn)品處處可見,大家都知道如何使用,但是都不會去了解電子產(chǎn)品里面有什么,其實里面很重要的是功率器件。功率器件受到的熱應力可來自器件內(nèi)部,也可來自器件外部。若器件的散熱能力有限,則功率的耗散就會造成器件內(nèi)部芯片有源區(qū)溫度上升及結溫升高,使得器件可靠性降低,無法安全工作。表征功率器件熱能力的參數(shù)主要有結溫和熱阻。
某功率器件
器件的有源區(qū)可以是結型器件(如晶體管)的PN結區(qū)、場效應器件的溝道區(qū),也可以是集成電路的擴散電阻或薄膜電阻等。當結溫Tj高于周圍環(huán)境溫度Ta時,熱量通過溫差形成擴散熱流,由芯片通過管殼向外散發(fā),散發(fā)出的熱量隨著溫差(Tj-Ta)的增大而增大。為了保證器件能夠長期正常工作,必須規(guī)定一個最高允許結溫 Tj max。Tj max的大小是根據(jù)器件的芯片材料、封裝材料和可靠性要求確定的。
功率器件的散熱能力通常用熱阻表征,記為Rt,熱阻越大,則散熱能力越差。熱阻又分為內(nèi)熱阻和外熱阻:內(nèi)熱阻是器件自身固有的熱阻,與管芯、外殼材料的導熱率、厚度和截面積以及加工工藝等有關;外熱阻則與管殼封裝的形式有關。一般來說,管殼面積越大,則外熱阻越小。金屬管殼的外熱阻明顯低于塑封管殼的外熱阻。
當功率器件的功率耗散達到一定程度時,器件的結溫升高,系統(tǒng)的可靠性降低,為了提高可靠性,應進行功率器件的熱設計。以上就是功率器件的一些相關知識,功率器件不斷發(fā)展,這就需要我們的科研人員的不斷努力,推動技術不斷發(fā)展,讓我們的電子產(chǎn)品更加高效。