每個(gè)電子應(yīng)用電路系統(tǒng)都面臨著其獨(dú)特的挑戰(zhàn)。大至汽車和工業(yè)應(yīng)用，小至可穿戴設(shè)備，如何解決熱特性問題都變得越來越重要。隨著我們?cè)谠絹碓叫〉目臻g中集成越來越多的功能，如何確保充分散熱已經(jīng)成為關(guān)鍵問題所在。Nexperia的DFN封裝產(chǎn)品組合為解決熱失控問題提供了很好的解決方案

功耗、散熱一直以來都是設(shè)計(jì)工程師而不得不面對(duì)得一個(gè)難題。在過去，這個(gè)問題相對(duì)容易解決，只需要在芯片或電路板上連接一個(gè)高效散熱器即可。但是，隨著電子設(shè)備尺寸不斷縮小，運(yùn)行速度越來越快，電路板密度越來越高，半導(dǎo)體芯片溫度也隨之升高。工作環(huán)境溫度的惡化很容易使問題加劇。

正如我在“讓汽車行業(yè)輕松轉(zhuǎn)入無引腳時(shí)代”這篇博客中所述，采用小尺寸分立式的扁平無引腳(DFN)封裝可以釋放大量節(jié)省電路板空間。這樣設(shè)計(jì)者就可以縮減總體占位面積，或者在同一塊電路板上集成更多功能，同時(shí)保持DFN封裝采用了SWF這種可焊性側(cè)面的工藝，方便了光學(xué)檢測(cè)(AOI)。重要的是，它還為設(shè)計(jì)者提供了一種相比與傳統(tǒng)封裝，熱性能更加優(yōu)越的封裝解決方案。

降低電路設(shè)計(jì)的熱功耗

通過對(duì)比相同設(shè)備分別采用SOT23和DFN的結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)電氣參數(shù)幾乎相同。毫無疑問，DFN封裝通過刪除引腳，改善了寄生電容和電感。不僅如此，DFN封裝還可顯著提高了熱性能。這一點(diǎn)在熱模擬中得到明確證明，例如在以下示例中，對(duì)分立式半導(dǎo)體器件應(yīng)用了相當(dāng)于250 mW內(nèi)部耗散功率的偏置條件。

在SOT23封裝中，硅芯片內(nèi)部產(chǎn)生的熱量需要通過引腳傳導(dǎo)到PCB從而達(dá)到熱耗散。PCB和塑料封裝引腳和芯片本體將熱量以輻射的方式散發(fā)到周圍環(huán)境中。在該模擬中，我們假設(shè)環(huán)境溫度為25℃，SOT23中的硅溫度升至130℃。

而在DFN中，熱量從硅通過內(nèi)置金屬散熱器直接散發(fā)到PCB。在上述模擬中，DFN1412D-3封裝內(nèi)部溫度保持在105℃，這與硅溫相差了25℃。事實(shí)上，測(cè)得的結(jié)果表明，結(jié)溫只有98℃。顯而易見，DFN封裝的熱連接明顯優(yōu)于SOT23。

SOT23與DFN1412D-3熱模擬，內(nèi)部耗散功率為250 mW。

提高可靠性，延長(zhǎng)使用壽命

這一硅溫差非常重要。一方面，我們可以進(jìn)一步提高這類封裝的功率密度。換言之，設(shè)備可以在正常工作模式下以更低溫度運(yùn)行。這有助于延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，從而提高系統(tǒng)可靠性。

審核編輯：郭婷