Si二極管用的散熱性能出色的小型封裝“PMDE”評(píng)估-PMDE封裝的散熱性能 （仿真）

關(guān)鍵要點(diǎn):

?在PCB實(shí)際安裝狀態(tài)下，隨著銅箔面積的增加，熱量變得更容易擴(kuò)散，因而能夠提高散熱性能。

?如果銅箔面積過(guò)小，PMDE的Rth(j-a)會(huì)比PMDU還大，從而無(wú)法充分發(fā)揮出散熱性能。

?隨著銅箔面積的增加，PMDE的散熱性能提高并會(huì)超過(guò)PMDU。

?PMDE的散熱性能是銅箔面積越厚越能以更小的銅箔面積超過(guò)PMDU。

?即使將銅箔面積增加到超過(guò)所需面積，由于散熱性能飽和也無(wú)法獲得與面積相稱的散熱效果，因此應(yīng)采用合適的銅箔面積。

本文將通過(guò)仿真來(lái)比較PMDE和PMDU的散熱性能。

熱仿真方法

如下圖所示，對(duì)于在50×50×0.8t(mm)的PCB(印刷電路板)上，當(dāng)安裝元器件的銅箔尺寸逐漸增加時(shí)的元器件溫度Tj和熱量的傳遞情況進(jìn)行了仿真?？梢钥闯觯S著銅箔面積的增加，熱量的擴(kuò)散范圍更大，散熱性提高。還可以看出，傳導(dǎo)到PCB玻璃環(huán)氧樹(shù)脂部分的熱量非常少。由此可見(jiàn)，要想實(shí)現(xiàn)良好的散熱效果，所要安裝的銅箔面積的大小是非常重要的。

在PCB上的散熱示意圖(仿真)

PMDE封裝的熱阻Rth(j-a)和銅箔面積

下圖是根據(jù)上述熱仿真結(jié)果，繪制出的PMDE和PMDU的結(jié)點(diǎn)-環(huán)境間熱阻Rth(j-a)與銅箔面積之間的關(guān)系。此外，關(guān)于Rth(j-a)，還一并給出了以PMDU為基準(zhǔn)時(shí)PMDE的相對(duì)誤差。

PMDE和PMDU的Rth(j-a) vs 銅箔面積

以PMDU為基準(zhǔn)時(shí)PMDE的Rth(j-a)相對(duì)誤差

如果銅箔面積小，PMDE背面的散熱效果就無(wú)法充分發(fā)揮出來(lái)，PMDE的Rth(j-a)值就會(huì)比PMDU大。隨著銅箔面積的增加，PMDE的散熱效果提高，與PMDU的差異變小，銅箔厚度t=35μm時(shí)約為90mm2、t=70μm時(shí)約為60mm2，達(dá)到與PMDU同等的熱阻。隨著銅箔面積的進(jìn)一步增加，PMDE的散熱效果進(jìn)一步提高并超過(guò)PMDU。另外，從2,000mm2附近開(kāi)始飽和。

從這些結(jié)果可以看出，要想使用PMDE獲得良好的散熱特性，就需要確保適當(dāng)?shù)你~箔面積。如果銅箔面積過(guò)小，散熱性能反而不如PMDU;反之，如果過(guò)大，則散熱性能得不到相應(yīng)的提高，而且浪費(fèi)電路板面積。此外，銅箔厚更能夠用更小的面積獲得比PMDU好的散熱性能。

審核編輯：湯梓紅