功率器件热性能的主要参数
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在日常生活中,电子产品处处可见,大家都知道如何使用,但是都不会去了解电子产品里面有什么,其实里面很重要的是功率器件。功率器件受到的热应力可来自器件内部,也可来自器件外部。若器件的散热能力有限,则功率的耗散就会造成器件内部芯片有源区温度上升及结温升高,使得器件可靠性降低,无法安全工作。表征功率器件热能力的参数主要有结温和热阻。
某功率器件
器件的有源区可以是结型器件(如晶体管)的PN结区、场效应器件的沟道区,也可以是集成电路的扩散电阻或薄膜电阻等。当结温Tj高于周围环境温度Ta时,热量通过温差形成扩散热流,由芯片通过管壳向外散发,散发出的热量随着温差(Tj-Ta)的增大而增大。为了保证器件能够长期正常工作,必须规定一个最高允许结温 Tj max。Tj max的大小是根据器件的芯片材料、封装材料和可靠性要求确定的。
功率器件的散热能力通常用热阻表征,记为Rt,热阻越大,则散热能力越差。热阻又分为内热阻和外热阻:内热阻是器件自身固有的热阻,与管芯、外壳材料的导热率、厚度和截面积以及加工工艺等有关;外热阻则与管壳封装的形式有关。一般来说,管壳面积越大,则外热阻越小。金属管壳的外热阻明显低于塑封管壳的外热阻。
当功率器件的功率耗散达到一定程度时,器件的结温升高,系统的可靠性降低,为了提高可靠性,应进行功率器件的热设计。以上就是功率器件的一些相关知识,功率器件不断发展,这就需要我们的科研人员的不断努力,推动技术不断发展,让我们的电子产品更加高效。