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IC封装需要考虑的关键因素有哪些?

返回列表来源:尚想 发布日期: 2021.03.24 浏览:20

场效应管使用过程中常用胡检测方法与经验分享

 

测电阻法是用万用表测量场效应管的源极与漏极、栅极与源极、栅极与漏极、栅极G1与栅极G2之间的电阻值同场效应管手册标明的电阻值是否相符去判别管的好坏。

 

 

具体测试场效应管的方法:

一.将万用表置于R×10R×100档,测量源极S与漏极D之间的电阻,通常在几十欧到几千欧范围。

 

. 测得阻值大于正常值,可能是由于内部接触不良;如果测得阻值是无穷大,可能是内部断极。然后把万用表置于R×10k档,再测栅极G1G2之间、栅极与源极、栅极与漏极之间的电阻值.

 

.各项电阻值均为无穷大,则说明管是正常的;若测得上述各阻值太小或为通路,则说明管是坏的。

 

.特别要注意的是,若两个栅极在管内断极,可用元件代换法进行检测。
  


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图1:意法半导体的SiP解决方案,面向工业电机驱动器、灯镇流器、电源、转换器和逆变器应用

关断电路可保护功率开关,欠压锁定可防止低压故障。同样,自举二极管可减少物料清单(BOM),简化电路板布局。

它表明了封装选择对于最大限度地提高能效和适应广泛的供电电压范围为何至关重要。在此,还值得指出的是,封装的功率密度与散热条件的改善相辅相成。

3.散热效率

由于像IGBT这样的器件工作在较低温度可减小器件上的应力,因此封装的散热性能与其可靠性存在内在联系(图2)。由于温度较低所需的散热器尺寸就不大,因此散热特性也会影响散热器大小。此外,冷却要求的降低也为设计者在增加功率密度方面留有更大余地。

图2:英飞凌的功率模块封装采用了热接口材料(TIM)

图2:英飞凌的功率模块封装采用了热接口材料(TIM)

有些封装保留了封装的尺寸和高散热效率的底部设计,同时将顶部源极裸露作为散热区。此举可实现更高的额定电流值,从而实现更高的功率密度和更小的封装尺寸。

4.散热

用于在封装内部产生隔离的常规方法通常既昂贵又难以处理。而且,它们远不足以管理IGBT等高功率密度器件的散热。

因此,英飞凌推出了一种叫做Trenchstop高级隔离的封装技术(图3)。这家德国芯片厂家称,Trenchstop封装技术可以取代全隔离封装(FullPAK)以及标准隔离箔。英飞凌将这种新封装定位于面向空调的功率因数校正(PFC)、不间断电源(UPS)和电源转换器等应用。

图3:右侧封装的发热量减少了15%

图3:右侧封装的发热量减少了15%

这种隔离封装不再需要隔离材料和导热硅脂,从而使设计人员能将装配时间缩短高达35%。同时,因为不存在隔离箔未对齐的情况,所以它还提高了可靠性。这也实现了比FullPAK工作温度低10℃的改进。

5.开关损耗

特别是对像工业驱动器等器件中工作频率高达20kHz的硬开关电路,为提高封装效率,减少开关损耗势在必行。此外,可靠的开关和低EMI增强了小功率应用中的无散热器工作。

为降低开关损耗,一些封装解决方案采用了额外的开尔文发射极电源引脚(图4)。它旁路了栅极控制回路的发射极引线电感,从而提高了器件的开关速度,降低了开关能量。

图4:具有开尔文发射极的封装可将动态损耗降低20%。

图4:具有开尔文发射极的封装可将动态损耗降低20%。


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