Diseño térmico de MOSfet: ¿die-to-package siempre DRENAJE?

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Todos los chips MOSfet parecen tener substrato = DRAIN , lo que significa que la ruta de disipación de calor sigue ese camino. Se asume que el pin DRAIN del paquete conduciría la mayor parte del calor del paquete al ambiente.
Las hojas de datos nunca parecen confirmar esta suposición:

Los grandes paquetes de energía hacen que el diseño térmico sea obvio: uno de cada tres cables (DRAIN) es una almohadilla metálica grande, diseñada para conducir el calor. Pero los paquetes pequeños como SOT-23, TO-92, etc. tienen cables de tamaño similar.
En estos pequeños paquetes no obvios, ¿es seguro asumir que el pasador DRAIN siempre se calentará más cuando se considera el diseño térmico?

    
pregunta glen_geek

2 respuestas

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La mayor parte del calor se genera en la capa límite entre la fuente y el drenaje, pero no en el drenaje como sospecha. Sin embargo, la forma en que están hechos, el drenaje presenta una bonita superficie plana para transferir el calor en paquetes de pestañas de metal más grandes.

Para paquetes más pequeños, debe considerar la cosa como una masa térmica en su conjunto. Los tres pines desempeñan un papel en la extracción de calor desde el interior del dispositivo. La fuente y el drenaje son más importantes, pero la puerta también agrega una ruta de liberación térmica.

Con algunos paquetes, como el SOT-223 que se muestra arriba, el drenaje es una conexión más dura al troquel en sí mismo y proporciona la ruta de conducción térmica más directa. Los otros están unidos a través de cables y la transferencia de calor es más a través del paquete al pin. Como tales, los pines están enfriando el paquete más que el dado ... pero todo cuenta.

    
respondido por el Trevor_G
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La resistencia térmica de los cables de unión (a través de un cable de oro de 25 micrones) puede ser fácilmente de 10,000 grados C por vatio. El paquete de epoxy tiene Rthermal 200X el de cobre. Piensa en algunos modelos de elementos finitos; SPICE funciona muy bien para los modelos 2_D.

    
respondido por el analogsystemsrf

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