ZHCAA86A October 2020 – February 2021 LMG3422R030 , LMG3422R050 , LMG3425R030 , LMG3425R050
為了比較不同表面貼裝封裝的熱性能(即 RθJC/P),已經(jīng)利用 ANSYS 有限元分析 (FEA) 軟件建立了仿真模型。圖 4-1 所示為 QFN 8x8、QFN 12x12、TOLL 和D2PAK 這四種封裝的模型圖示。前兩種 QFN 封裝用于 TI 的 600V GaN 功率級產(chǎn)品,而后兩種封裝由競爭對手分別用于其商業(yè)發(fā)布的 600V GaN 和 650V SiC 分立式器件。每個表面貼裝器件均放在一塊 4 層 PCB 的中央,PCB 的表面積為 40mm x 40mm,厚度為 1.58mm。
圖 4-2 所示為所生成模型的示例橫截面圖并詳細說明了多層 PCB 結(jié)構(gòu)。對于所有已建立的模型,包括散熱過孔樣式設計(圖 4-3)在內(nèi)的大多數(shù)構(gòu)建元素是相同的,但有兩項除外:PCB 頂部銅層設計和散熱過孔總數(shù),它們已調(diào)整為適合每種封裝的散熱焊盤面積,以便公平比較不同封裝之間的熱性能。請注意,用于散熱的頂部銅焊盤和相應的散熱過孔樣式/數(shù)量可針對特定應用進行進一步的優(yōu)化。表 4-1 總結(jié)了主要建模組件的關鍵尺寸和熱信息。
組件 | 厚度 (mm) | 材料 | 熱導率 (W/mK) |
---|---|---|---|
焊料 | 0.05 | 無鉛焊料 | 50 |
PCB | 0.12(半固化片)/1.06(內(nèi)核) | FR4 | 0.3 |
0.07(4 層) | 銅 | 385 | |
散熱過孔 | 0.025 | 鍍銅 | 385 |
0.2(直徑) | 環(huán)氧過孔填料 | 1 | |
TIM | 1 | 導熱墊 | 8 |
冷板 | 2.5 | 鋁合金 | 160 |