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LFPAK88:一个非常酷的客户

星星科技指导员 来源:安世半导体 作者:Neil Massey 2023-02-10 10:00 次阅读

随着电路的缩小,热性能变得非常重要。我们将LFPAK88的热性能与D²PAK进行了比较,发现LFPAK88的性能非常好。

对于设计人员而言,Nexperia的LFPAK88最理想的属性之一是功率密度。许多方面,如尺寸和电流,使其成为处理空间有限的应用的理想选择。然而,随着电路的缩小,热性能变得非常重要。

快速尺寸比较

下图提供了封装尺寸的快速比较,显示了LFPAK88如何明显小于D²PAK和D²PAK-7。显然,在应对电路小型化的挑战时,这种尺寸的减小是一个巨大的好处。然而,当缩小任何电路时,热性能变得越来越重要。那么这些封装在热方面如何比较呢?

poYBAGPlqa6AD8nzAABZSvbWc8s036.png

尺寸比较 LFPAK88 和 D2PAK(-7)

几乎没有阻力

R千(J-MB)表示器件结点和安装底座之间的热阻,以开尔文/瓦特 (K/W) 为单位进行测量。它从封装内的硅芯片到封装底部,然后安装到PCB上。R型千(J-MB)LFPAK88和D²PAK封装的性能如下图所示。

pYYBAGPlqbSAEw7kAAA6nn2Gl6c785.png

LFPAK88 和 D2PAK 封装的 Rth(j-mb) 性能

可以看出,LFPAK88提供了更好的性能。其热阻为0.35 K/W,远低于两种D²PAK型号的0.43 K/W。这种改进的原因来自铜排放片的差异,如下图所示。与D²PAK相比,LFPAK88的排水片更薄 - 热量必须进一步通过D²PAK较厚的片,从而产生更大的热阻。

poYBAGPlqbqAc3dpAAA85EVzTZs572.png

LFPAK88和D²PAK的内部结构

器件热阻的另一个测量值由Rth(j-a)给出,即在结点和环境空气之间测量。对于 R 而言,较大的包应该比较小的包具有固有的优势千(日-一)– 更大的表面积提供更大的散热。这似乎使LFPAK88处于劣势。然而,虽然封装尺寸是一个因素,但Rth(j-a)在很大程度上受到PCB布局等外部条件的影响。因此,将必要的冷却策略与优化技术和正确的布局设计相结合,将创造公平的竞争环境。

poYBAGPlqb-AVbzvAAAod_2UKA8478.png

冷静策略

为了更好地了解PCB布局对R的影响千(日-一),我们进行了两次比较D²PAK和LFPAK88的模拟仿真1对D²PAK和LFPAK88都使用了最小占位面积,即仅在封装下方使用铜。在第二次仿真中,使用了1英寸²的占位面积、过孔和接地层。两次模拟均按照JEDEC标准进行。

模拟结果转载如下。他们确认LFPAK88的R千(日-一)在合适的条件下,性能可以与D²PAK相媲美。只有当两个器件都使用最小的PCB尺寸(既不现实也不推荐)时,较大的器件才具有更好的环境结性能。然而,通过增加铜面积和/或使用带接地层的PCB(这是任何PCB设计的一部分),那么更小的封装在热性能上非常相似。

pYYBAGPlqcaAJVYPAACA28FIZrg481.png

LFPAK88 与 D²PAK - 不同场景的结到环境

充分利用LFPAK88的功率密度优势

LFPAK88旨在从尺寸、电流和散热方面提供最佳整体性能。后一个属性肯定得到了该设备非常好的R的支持。千(J-MB)性能 – 更薄的引线框使其比较大的D²PAK封装具有明显的优势。更重要的是,它可以提供R千(日-一)通过采用标准冷却技术,性能可与较大的竞争对手相媲美。

此外,另一个功能是夹子键合,它使器件具有出色的电流均匀性和比引线键合技术更好的SOA性能。通过考虑这些因素,设计人员可以充分利用LFPAK88的功率密度优势。

审核编辑:郭婷

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