Kaip diodai stabiliai veikia aukštai - temperatūros ryšio aplinkoje?

1, aukštos temperatūros nepakankamumo mechanizmas ir veikimo skaidymas
Našumo mutacija, kurią sukelia nešiklio šiluminis sužadinimas
Aukštos temperatūros sąlygomis padidėja šiluminis krūvio nešėjų sužadinimas puslaidininkių medžiagose, todėl atsiranda reikšmingų diodų elektrinių savybių pokyčių. Esant 150 laipsnių, atvirkštinė Schottky diodų nutekėjimo srovė padidėja trimis laipsniais, palyginti su 25 laipsnių aplinka, tiesiogiai sukeliant staigų galios nuostolių padidėjimą. Esant 175 laipsnių, įprasto PN jungties diodo priekinės įtampos kritimui sumažėja 15%, todėl grandinės paklaidų taškas dreifuoja ir veikia signalo vientisumą.
Struktūrinė žala, kurią sukelia šiluminis stresas
Kai sankryžos temperatūra viršija 150 laipsnių, silicio - pagrįsta medžiaga patiria šiluminio išsiplėtimo koeficiento neatitikimą, dėl kurio metalizacijos sluoksnio nulupimas. Remiantis faktiniais tam tikro ryšio įrangos gamintojo bandymo duomenimis, TO 220 supakuotų diodų jungčių nutraukimo greitis siekė 12% po to, kai 1000 valandų nepertraukiamo veikimo 200 laipsnių.
Aukšto dažnio charakteristinis skilimas
Esant aukštam - dažnio scenarijams, viršijantiems 100MHz, odos efektas koncentruoja šilumą ant paviršiaus. Eksperimentai parodė, kad kai SIC Schottky diodai veikia esant 200MHz dažniui, paviršiaus temperatūra yra 25 laipsnių aukštesnė už kūno temperatūrą, todėl 30% prailgina atvirkštinio atkūrimo laikas ir ryšio signalo kokybės pablogėjimas.
2, Aukštos temperatūros proveržis specializuotos diodų medžiagų technologija
Plataus juostos puslaidininkių medžiagų taikymas
SIC medžiaga: juostos juostos plotis 3,26EV, kritinis 3mV/cm kritinio skilimo lauko stipris, kuris yra 10 kartų didesnis nei SI medžiaga. Esant 175 laipsniams, atvirkštinė Cree 1200 V SIC Schottky diodo nutekėjimo srovė yra tik 0,1 μ A, tai yra dviem laipsniais mažesnis nei SI prietaisų.
GAN MEDŽIAGA: Esant 2000 cm ²/v · s elektronų mobilumui, ji tinka aukštam - dažnio scenarijams. Esant 200 laipsnių, EPC bendrovės „Gan Hemt“ įrenginio perjungimo praradimas yra tik 0,5 W, tai yra 60% mažesnis nei SI MOSFET.
2.2 Nauja metalinė puslaidininkio kontaktinė struktūra
Reaguodamas į aukštą - Schottky diodų temperatūros nuotėkio problemą, „Infineon“ priima Tiw/Ni/Ag daugiasluoksnio metalizacijos procesą, o kontaktinis pasipriešinimas išlieka mažesnis nei 0,5 m Ω · cm ² 200 laipsnių. SBD (hibridinis barjeras Schottky diodas), kurį sukūrė ROHM, sumažina atvirkštinio nuotėkio temperatūros koeficientą nuo 0,5%/ laipsnio iki 0,1%/ laipsnio, įvedant sin pasyvavimo sluoksnį.
Pakuočių technologijos naujovės
Keraminės substrato pakuotė: DFN8 × 8 pakuotė naudojant aln keraminį substratą, kurio šiluminis pasipriešinimas yra toks mažas kaip 3K/W, kuris yra 40% mažesnis už tradicinę TO-252 pakuotę.
3D sukrauta pakuotė: „AMKOR“ sukurta SIP pakavimo technologija padidina šilumos srauto tankį nuo 5W/mm iki 15 W/mm ² per TSV vertikalų sujungimą.
3, sistemos lygio šiluminio valdymo sprendimas
Aktyvi aušinimo technologija
Mikrokanalų skysčio aušinimas: „Huawei“ bazinės stotys naudoja silicį - pagrįstas mikrokanalų skysčių aušinimo plokšteles. Kai aušinimo skysčio srauto greitis yra 2m/s, diodo jungties temperatūra gali būti kontroliuojama žemiau 120 laipsnių, tai yra 30 laipsnių žemiau nei oras - aušinamas tirpalas.
Fazių pokyčių šilumos išsklaidymas: „ZTE Corporation“ sukurta parafino pagrindu sukurta kompozicinė fazės pokyčių medžiaga turi 200J/g latentinę šilumą ir gali absorbuoti 1000J šilumos, esant 150 laipsnių fazės pokyčiui.
Intelektuali temperatūros valdymo grandinė
Dinaminis srovės apribojimas: TI TPS25940 lustas dinamiškai sureguliuoja išvesties srovę aptikdamas diodo pakuotės temperatūrą. Faktiniai bandymo duomenys rodo, kad srovė gali būti apribota iki 70% įvertintos vertės 150 laipsnių, trims kartus pratęsiant įrenginio eksploatavimo laiką.
Termoelementas uždarytas - kilpos valdymas: ADI ADT7420 temperatūros jutiklis kartu su TEC šaldymo lustu.
Šilumos elektrinis bendradarbiavimo dizainas
PCB šiluminio išdėstymo optimizavimas: Priėmus 6 sluoksnių PCB dizainą, diodo šilumos šaltinio sluoksnis nuo signalo sluoksnio atskirtas 2 vidiniais elektriniais sluoksniais, sumažinant šiluminį atsparumą 25%.
Šiluminio modeliavimo patikrinimas: „ANSYS ICEPAK“ programinės įrangos modeliavimas rodo, kad pagrįstas išdėstymas gali sumažinti diodų taško temperatūrą nuo 180 laipsnių iki 140 laipsnių ir pagerinti sistemos MTBF iki 100000 valandų.
https://www.trrsemicon.com/transistor/voltage [{2} Regulators/bridge [{3} ainTIFIRESCHIVERSCHIVERSAGE [4 INTRATEKBL406.HTML