tendencia al alza de la presión
El uso de clips y barras de resorte para asegurar los componentes TO-220, TO-247 y TO-264 a los disipadores de calor no es nada nuevo. Atornillar estas piezas en el disipador de calor parece fácil, pero tiene los siguientes inconvenientes:
- Su uso es engorroso porque solo se puede instalar una pieza a la vez y cada tornillo debe tener una arandela de seguridad o resorte y una arandela plana para distribuir la fuerza de la cabeza del tornillo.
- Se debe usar un destornillador de torque limitado para evitar dañar el chip de silicona o las almohadillas de interfaz (si se usan) dentro del paquete.
- No utilice tornillos autorroscantes debido a la gran variación en la presión aplicada. Deberá taladrar y golpear el disipador de calor o usar tuercas adicionales para asegurar los tornillos.
- Todos los paquetes discretos comunes mencionados anteriormente tienen solo un orificio para tornillo y tienden a levantar el borde desatornillado, lo que da como resultado un aumento de la resistencia térmica R(th)cs de la caja al fregadero.
- Finalmente, las nuevas especificaciones para las distancias de fluencia y contacto para cumplir con los estándares de seguridad de varias agencias de seguridad dificultan el uso de tornillos para unir estos paquetes a una superficie de disipador de calor conectada a tierra.
Nuevo paquete de montaje a presión
A medida que los accesorios a presión cobran fuerza, IXYS ha introducido dos nuevos paquetes diseñados para capitalizar esta tendencia. ellos son:
- El paquete PLUS247™, también conocido como TO-247 “sin agujeros”, debería haberse llamado TO-247 “sin agujeros”.y
- Paquete TO-268 con plomo, también conocido como I3 PAK. Sus designaciones de paquete son las letras ‘X’ y ‘J’ respectivamente y se muestran en la Figura 1 a continuación.
grasa térmica
La grasa térmica es eficaz para reducir R(th)cs cuando el espacio de aire máximo entre las superficies es inferior a 25 µm (0,001 pulgadas). Esto significa que para carcasas más grandes que TO-220, los disipadores de calor de aluminio extruido requerirán un fresado de la superficie, ya que la especificación de planeidad nominal es de 4 µm/mm (0,004 in/in) . Para minimizar el efecto del acabado del disipador de calor, la superficie de montaje del disipador de calor debe ser plana dentro de 0,001 pulgada/pulgada y la aspereza no debe exceder las 125 micropulgadas.
parche térmico
Hoy en día, los ingenieros de empaque tienen literalmente una gran cantidad de almohadillas para elegir para satisfacer sus necesidades de voltaje de aislamiento, límites ambientales, humedad y conductancia térmica. La referencia 1 tiene una comparación más completa de los diferentes materiales utilizados en estas almohadillas. Revestidas con grasa térmica en ambos lados, las arandelas de mica brindan buenas uniones térmicamente conductoras con alta rigidez dieléctrica a un costo muy bajo. Su principal inconveniente es que es frágil y se perfora fácilmente con las rebabas del disipador de calor o del paquete de semiconductores. Para cumplir con los requisitos de alto voltaje de aislamiento, se recomienda elegir una arandela de cerámica que combine una alta rigidez dieléctrica con una buena conductividad térmica. Sin embargo, son frágiles y requieren grasa térmica para llenar los vacíos entre las capas interfaciales.