隨著電路的縮小,熱性能變得非常重要。我們將LFPAK88的熱性能與D2PAK進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)LFPAK88的性能非常好。
對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言,Nexperia的LFPAK88最理想的屬性之一是功率密度。許多方面,如尺寸和電流,使其成為處理空間有限的應(yīng)用的理想選擇。然而,隨著電路的縮小,熱性能變得非常重要。
快速尺寸比較
下圖提供了封裝尺寸的快速比較,顯示了LFPAK88如何明顯小于D2PAK和D2PAK-7。顯然,在應(yīng)對(duì)電路小型化的挑戰(zhàn)時(shí),這種尺寸的減小是一個(gè)巨大的好處。然而,當(dāng)縮小任何電路時(shí),熱性能變得越來(lái)越重要。那么這些封裝在熱方面如何比較呢?
尺寸比較 LFPAK88 和 D2PAK(-7)
幾乎沒(méi)有阻力
R千(J-MB)表示器件結(jié)點(diǎn)和安裝底座之間的熱阻,以開(kāi)爾文/瓦特 (K/W) 為單位進(jìn)行測(cè)量。它從封裝內(nèi)的硅芯片到封裝底部,然后安裝到PCB上。R型千(J-MB)LFPAK88和D2PAK封裝的性能如下圖所示。
LFPAK88 和 D2PAK 封裝的 Rth(j-mb) 性能
可以看出,LFPAK88提供了更好的性能。其熱阻為0.35 K/W,遠(yuǎn)低于兩種D2PAK型號(hào)的0.43 K/W。這種改進(jìn)的原因來(lái)自銅排放片的差異,如下圖所示。與D2PAK相比,LFPAK88的排水片更薄 - 熱量必須進(jìn)一步通過(guò)D2PAK較厚的片,從而產(chǎn)生更大的熱阻。
LFPAK88和D2PAK的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
器件熱阻的另一個(gè)測(cè)量值由Rth(j-a)給出,即在結(jié)點(diǎn)和環(huán)境空氣之間測(cè)量。對(duì)于 R 而言,較大的包應(yīng)該比較小的包具有固有的優(yōu)勢(shì)千(日-一)– 更大的表面積提供更大的散熱。這似乎使LFPAK88處于劣勢(shì)。然而,雖然封裝尺寸是一個(gè)因素,但Rth(j-a)在很大程度上受到PCB布局等外部條件的影響。因此,將必要的冷卻策略與優(yōu)化技術(shù)和正確的布局設(shè)計(jì)相結(jié)合,將創(chuàng)造公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。
冷靜策略
為了更好地了解PCB布局對(duì)R的影響千(日-一),我們進(jìn)行了兩次比較D2PAK和LFPAK88的模擬。仿真1對(duì)D2PAK和LFPAK88都使用了最小占位面積,即僅在封裝下方使用銅。在第二次仿真中,使用了1英寸2的占位面積、過(guò)孔和接地層。兩次模擬均按照J(rèn)EDEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
模擬結(jié)果轉(zhuǎn)載如下。他們確認(rèn)LFPAK88的R千(日-一)在合適的條件下,性能可以與D2PAK相媲美。只有當(dāng)兩個(gè)器件都使用最小的PCB尺寸(既不現(xiàn)實(shí)也不推薦)時(shí),較大的器件才具有更好的環(huán)境結(jié)性能。然而,通過(guò)增加銅面積和/或使用帶接地層的PCB(這是任何PCB設(shè)計(jì)的一部分),那么更小的封裝在熱性能上非常相似。
LFPAK88 與 D2PAK - 不同場(chǎng)景的結(jié)到環(huán)境
充分利用LFPAK88的功率密度優(yōu)勢(shì)
LFPAK88旨在從尺寸、電流和散熱方面提供最佳整體性能。后一個(gè)屬性肯定得到了該設(shè)備非常好的R的支持。千(J-MB)性能 – 更薄的引線框使其比較大的D2PAK封裝具有明顯的優(yōu)勢(shì)。更重要的是,它可以提供R千(日-一)通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)冷卻技術(shù),性能可與較大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相媲美。
此外,另一個(gè)功能是夾子鍵合,它使器件具有出色的電流均勻性和比引線鍵合技術(shù)更好的SOA性能。通過(guò)考慮這些因素,設(shè)計(jì)人員可以充分利用LFPAK88的功率密度優(yōu)勢(shì)。
審核編輯:郭婷
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