MOSFET散热,MOSFET顶部散热封装-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2024-01-11
由于器件的引线框架（包含袒露漏极焊盘）间接焊接到覆铜区，这致使热量首要经由过程PCB停止传布。而器件的其余局部均封锁在塑封猜中，仅能经由过程氛围对流来散热。是以，热通报效力在很大水平上取决于电路板的特征：覆铜的面积巨细、层数、厚度和规划。不管电路板是不是装置到散热器上，城市致使这类环境的产生。
凡是器件的最大功率才能没法到达最优景象，是由于 PCB 普通不具备高的热导率和热品质。为处理这个题目并进一步削减利用尺寸，业界开辟了一种新的 MOSFET 封装，即让 MOSFET 的引线框架（漏极）在封装的顶部裸露出来（比方图 1 所示）。
顶部散热的规划上风
固然传统功率 SMD 有益于完成小型化处理计划，但出于散热斟酌，它们请求在电路板反面其下方的地位不能安排其余元器件。电路板的一些空间没法利用，致使终究的电路板全体尺寸较大。而顶部散热器件能够绕过此题目：其散热是经由过程器件顶部停止的。如许，MOSFET 下方的板面地位就能够安排元器件了。
该空间可用于安排以下元器件（但不限于此）：
功率器件
栅极驱动电路
撑持元器件（电容、缓冲器等）
反过去，还能削减电路板尺寸，削减栅极驱动旌旗灯号的途径，完成更抱负的处理计划。
图 2. PCB 器件空间
与规范 SMD 器件比拟，顶部散热器件除能够供给更多的规划空间外，还能削减热量交叠。顶部散热封装的大局部热传布都间接进入散热器，是以 PCB 蒙受的热量较小。有助于下降四周器件的任务温度。
顶部散热的热性能上风
与传统的外表贴装 MOSFET 差别，顶部散热封装许可将散热器间接毗连到器件的引线框架。由于金属具备高热导率，是以散热器资料凡是是金属。比方大大都散热器是铝制的，其热导率在 100-210 W/mk 之间。与经由过程 PCB 散热的惯例体例比拟，这类经由过程高热导率资料散热的体例大大下降了热阻。热导率和资料尺寸是决议热阻的关头身分。热阻越低，热呼应越好。
Rθ = 相对热阻
ΔX = 与热流平行的资料的厚度
A = 垂直于热流的横截面积
k = 热导率
除进步热导率外，散热器还供给更大的热品质——这有助于防止饱和，或供给更大的热时候常数。这是由于顶部装置的散热器的尺寸能够转变。对必然量的热能输出，热品质或热容与给定温度变更成反比。
Cth = 热容，J/K
Q = 热能，J
ΔT = 温度变更，K
PCB 常常具备差别的规划，并且铜皮厚度较低的话，致使热品质(热容)较低和热传布不良。一切这些身分使得规范的外表贴装 MOSFET 在利用时没法完成最好热呼应。从实际上讲，顶部散热封装具有间接经由过程高热品质、高导热性源散热的上风，是以其热呼应 (Zth (℃/W)) 会更好。在结温升幅必然的环境下，更好的热呼应将撑持更高的功率输出。如许，对不异的 MOSFET 芯片，接纳顶部散热封装的芯片比接纳规范 SMD 封装的芯片将具有更高的电流和功率才能。
图 3. 顶部散热封装（上）和 SO8FL 封装（下）的散热途径
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