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从器件的结温角度分析产品的可靠性

2018-11-07 17:16 次阅读
工程师在龙8国际娱乐网站一款产品时用了一颗9A的MOS管,量产后发现坏品率偏高,经重新计算后,换成5A的MOS管,问题就解决。为什么用电流裕量更小了,却能提高可靠性呢?本文将从器件的结温角度跟你说说产品的可靠性。 工程师在龙8国际娱乐网站的过程中非常注意元器件性能上的裕量,却很容易忽视热耗散龙8国际娱乐网站,案例分析我们放到最后说,为了帮助理解,我们先引入一个概念: 从器件的结温角度分析产品的可靠性 其中Tc为芯片的外壳温度,P​D为芯片在该环境中的耗散功率,Tj表示芯片的结点温度,目前大多数芯片的结点温度为150℃,Rjc表示芯片内部至外壳的热阻,Rcs表示外壳至散热片的热阻,Rsa表示散热片到空气的热阻,一般功率器件用Rjc进行计算即可。 从器件的结温角度分析产品的可靠性 图1功率器件热阻分布示意图 举个例子来说,大家常用的S8050在25℃(Tc)的最大耗散功率是0.625W,额定电流为0.5A,最高结点温度为150℃,此代入公式有: 从器件的结温角度分析产品的可靠性 从上面公式可以推算出Rja为200℃/W(Rja表示结点到空气的热阻)。假设芯片壳温(Tc)为55℃,热耗散功率有0.5W时,此刻芯片结点温度为:Tj=Tc+PD*Rjc代入得到155℃,已经超过了最高结温150℃了。故需要降额使用,然而降额曲线在数据手册中并未标注,所以小编只能自行计算。 在25℃(Tc)时有公式: 从器件的结温角度分析产品的可靠性 恒成立。 把线性降额因子设为F,则在任意温度时有: 从器件的结温角度分析产品的可靠性 代入已知参数得到F>5mW/℃,一般为了满足裕量要求,降额因子往往取得更大才能满足可靠性龙8国际娱乐网站要求。 由于小晶体管和芯片是不带散热器的,这时就要考虑壳体到空气之间的热阻。一般数据手册会给出Rja(结到环境之间的热阻)。那么三极管S8050,其最大功率0.625W是在其壳温25℃时取得的。倘若环境温度刚好为25℃,芯片自身又要消耗0.625W的功率,那么为了满足结点不超过150℃,唯一的办法就是让其得到足够好的散热,如下所示。 从器件的结温角度分析产品的可靠性 图2 场效应管散热片 好了,我们把问题转回到最初的场效应管为什么需要从9A变成5A性能更可靠的问题上来,场效应管的损耗通常来自导通损耗与开关损耗两种,但在高频小电流条件下以开关损耗为主,由于9A的场效应管在工艺上决定了其栅极电容较大,需要较强的驱动能力,在驱动能力不足的情况下导致其开关损耗急剧上升,特别在高温情况下由于热耗散不足,导致结点温度超标引发失效。如果在满足龙8国际娱乐网站裕量的条件下换成额定电流稍小的场管以后,由于两种场管在导通内阻上并不会差距太大,且导通损耗在高频条件下相比开关损耗来说几乎可以忽略不计,这样一来5A的场管驱动起来就会变得容易很多,开关损耗降下去了,使用5A场管在同样的温度环境下结点温度降低在可控范围,自然就不会再出现热耗散引起的失效了,当然遇到这种情况增强驱动能力也是一个很好的办法。 从器件的结温角度分析产品的可靠性 图3开关器件损耗分析示意图 通常大多数芯片的结点温度是150℃,只要把结点温度控制在这个范围内并保持一定裕量,从热耗散的龙8国际娱乐网站角度来说都是没有问题的,如果下次你找遍了芯片的器件性能指标均发现有一定裕量却无法找到失效原因时,不妨从热耗散的角度来发现问题,兴许能帮上大忙。 电源模块在实际应用中,通常面临着高温环境,因此在在龙8国际娱乐网站电源时,本文只通过场效应管的结温来开题,真正的电源产品可靠性需要考虑所有器件的结温与可靠性,如果选用成品电源,不管是模块电源、普通开关电源、电源适配器等,这部分的工作一般都由电源龙8国际娱乐网站厂家完成。 从器件的结温角度分析产品的可靠性 致远电子自主研发、生产的隔离电源模块已有近20年的行业积累,目前产品具有宽输入电压范围,隔离1000VDC、1500VDC、3000VDC及6000VDC等多个系列,封装形式多样,兼容国际标准的SIP、DIP等封装。同时致远电子为保证电源产品性能建设了行业内一流的测试实验室,配备最先进、齐全的测试设备,全系列隔离DC-DC电源通过完整的EMC测试,静电抗扰度高达4KV、浪涌抗扰度高达2KV,可应用于绝大部分复杂恶劣的工业现场,为用户提供稳定、可靠的电源隔离解决方案。 从器件的结温角度分析产品的可靠性
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什么叫MOSFET,作为电子硬件龙8国际娱乐网站中非常重要的器件MOSFET有怎样的特性?MOSFET体二极管的....
的头像 Elecfans学院推荐 发表于 04-18 13:53 382次 阅读
空气净化器系统之MOSFET的电路龙8国际娱乐网站

华为芯片:不能让别人断了我们粮食的重要保证

中兴事件给中国企业敲响了警钟。
的头像 砺石商业评论 发表于 04-18 13:46 1069次 阅读
华为芯片:不能让别人断了我们粮食的重要保证

Buck电路Mos管电流不正常

用TPS40200的EVM板测试时,测量经过限流电阻R2的电流波形如下。按我的理解,通过R2的电流等于MOS管的电流,在MOS管...
发表于 04-18 11:17 69次 阅读
Buck电路Mos管电流不正常

请问电源入口处做开关的MOS管两端并联肖特基二极管有什么用?

如图,这个MOS管是用来做电源开关用的,可是奇怪的是D1这个肖特基二极管起到了什么作用呢? ...
发表于 04-18 09:24 376次 阅读
请问电源入口处做开关的MOS管两端并联肖特基二极管有什么用?

FDP33N25 N沟道单场效应晶体管的数据手册免费下载

Unife-Mosfet是Fairchild半导体公司基于平面条纹和DMOSlong88.vip龙8国际的高压场效应晶体管系....
发表于 04-18 08:00 17次 阅读
FDP33N25 N沟道单场效应晶体管的数据手册免费下载

FDH45N50F 500V N沟道晶体管的数据手册免费下载

这些N通道增强模式功率场效应晶体管是使用Fairchild的专有平面条纹DMOSlong88.vip龙8国际生产的。
发表于 04-18 08:00 42次 阅读
FDH45N50F 500V N沟道晶体管的数据手册免费下载

IT8712F主板IO芯片的勘误表资料免费下载

本文档的主要内容详细介绍的是IT8712F主板IO芯片的勘误表资料免费下载。
发表于 04-18 08:00 21次 阅读
IT8712F主板IO芯片的勘误表资料免费下载

IT8712F环境控制低针数主板IO芯片的规范和数据手册免费下载

IT8712F是一种基于低针数接口的高度集成的超级I/O。IT8712F提供了最常用的传统超级I/O....
发表于 04-18 08:00 26次 阅读
IT8712F环境控制低针数主板IO芯片的规范和数据手册免费下载

芯片之间的飞线没有了

原理图上芯片之间是有飞线的,但是pcb出来的时候就没有了。怎么处理, ...
发表于 04-18 07:36 24次 阅读
芯片之间的飞线没有了

请问lm3102MARK标示第一行是什么意思?

你好 我购买了两批次的LM3102芯片,它们的MARK标示的第一行分别是49CCY90、3CAV2JU,不知道它们有什么区别? &n...
发表于 04-18 07:25 33次 阅读
请问lm3102MARK标示第一行是什么意思?

搭载Helio P70芯片的vivo S1全面新升

vivo S1采用后置AI三摄方案,再加上Helio P70在影像方面做出的重大提升,专注实时HDR....
的头像 联发科技 发表于 04-17 18:24 1057次 阅读
搭载Helio P70芯片的vivo S1全面新升

如何在烧录生产过程中全方位保护芯片程序,实现安全生产

为解决这个问题,我们可以把加密放到烧写之前,这样烧录流程就变为:擦除、加密、烧写、校验。即使在校验阶....
的头像 ZLG致远电子 发表于 04-17 17:48 310次 阅读
如何在烧录生产过程中全方位保护芯片程序,实现安全生产

51单片机的IO口准双向口输出配置资料说明

准双向口输出类型可用作输出和输入功能而不需重新配置口线输出状态。这是因为当口线输出为1时驱动能力很弱....
发表于 04-17 17:27 25次 阅读
51单片机的IO口准双向口输出配置资料说明

Intel宣布退出5G智能型手机基频芯片业务 未来将专注投资发展5G网络基础设施业务

就在苹果与高通在专利权官司进入最后审判阶段之际,昨日却传来世纪大和解的情况。也在此消息之后,目前为苹....
的头像 半导体动态 发表于 04-17 17:00 603次 阅读
Intel宣布退出5G智能型手机基频芯片业务 未来将专注投资发展5G网络基础设施业务

兆易创新并购思立微一案正式获得证监会有条件批准!

虽然,思立微对此进行了否认,并且回应称其所龙8国际娱乐网站的产品皆基于自主研发long88.vip龙8国际,但是这项诉讼也为兆易创新收购....
的头像 芯智讯 发表于 04-17 16:58 902次 阅读
兆易创新并购思立微一案正式获得证监会有条件批准!

SMT贴片加工品质检测及常见的问题

  SMT贴片的检测内容主要分为来料检测、工序检测及表面组装板检测等,工序检测中发现的质量问题通过返....
的头像 牵手一起梦 发表于 04-17 15:15 237次 阅读
SMT贴片加工品质检测及常见的问题

三极管应用项目之热水循环泵系统搭建

本课程主要通过讲解三极管应用项目,让大家学到电子领域更多元器件,以及能自如的搭建自己想要的电路。通过....
的头像 Elecfans学院推荐 发表于 04-17 10:23 618次 阅读
三极管应用项目之热水循环泵系统搭建

请问Boost电路的反馈电路上的两个MOS管有什么用?

如图所示,TI的一款Boost开关电源芯片提供了外围电路和内部框图。比较明显的是LX管脚上连接的电感、肖特基二极管就对应基本...
发表于 04-17 09:52 391次 阅读
请问Boost电路的反馈电路上的两个MOS管有什么用?

请问TPS62590的SW和GND短路是怎么造成的?

是芯片烧了造成的吗?但是芯片没有发烫。还有如何判断这款芯片失效的原因?...
发表于 04-17 07:15 111次 阅读
请问TPS62590的SW和GND短路是怎么造成的?

兆易创新收购思立微一案获有条件通过

兆易创新今晚发布公告,宣布公司发行股份购买资产一事获证监会有条件通过。
的头像 MEMS 发表于 04-16 18:02 725次 阅读
兆易创新收购思立微一案获有条件通过

创意电子5纳米测试芯片龙8国际娱乐网站定案已在3月完成 将于第4季完成验证

IC龙8国际娱乐网站服务厂创意电子持续积极冲刺先进制程long88.vip龙8国际,今年3月完成5纳米测试芯片龙8国际娱乐网站定案,预计投入新台币1....
的头像 半导体动态 发表于 04-16 17:44 558次 阅读
创意电子5纳米测试芯片龙8国际娱乐网站定案已在3月完成 将于第4季完成验证

2018年全球半导体long88.vip龙8国际发明专利TOP100排行榜出炉,中国22家企业入围

对2018年公开的全球半导体long88.vip龙8国际发明专利申请数量进行统计排名,入榜前100名企业主要来自8个国家和地....
的头像 荷叶塘 发表于 04-16 16:59 4334次 阅读
2018年全球半导体long88.vip龙8国际发明专利TOP100排行榜出炉,中国22家企业入围

「喜报」华泰芯片-HTL6017 累积出货超千万片!

市场上对能实现6-7串锂电保护IC的应用需求日益剧增,而能单颗实现7串保护的IC却寥寥无几,因故HT....
发表于 04-16 15:37 94次 阅读
「喜报」华泰芯片-HTL6017 累积出货超千万片!

中国离40%芯片自给率还有多远?如何杀出一条血路造出中国芯?

他同时提出,40%自给率的前提是我们有long88.vip龙8国际能够出现跨越式的发展,比如用市场换long88.vip龙8国际,甚至直接购买国外的....
的头像 传感器long88.vip龙8国际 发表于 04-16 14:17 678次 阅读
中国离40%芯片自给率还有多远?如何杀出一条血路造出中国芯?

小米重组芯片团队 放水能否养“大鱼”?

小米旗下的全资子公司松果电子团队进行重组,其中部分团队分拆组建新公司南京大鱼科技,并开始独立融资。
的头像 C114通信网 发表于 04-16 14:00 290次 阅读
小米重组芯片团队 放水能否养“大鱼”?

ATT7022高精度三相电能专用计量芯片的中文用户手册免费下载

ATT7022 是一颗高精度三相电能专用计量芯片,适用于三相三线和三相四线应用。 ATT7022 集....
发表于 04-16 08:00 35次 阅读
ATT7022高精度三相电能专用计量芯片的中文用户手册免费下载

AO8810共漏双N沟道增强型场效应晶体管的数据手册免费下载

AO8810/L采用先进的沟道long88.vip龙8国际,提供优良的RDS(开),低栅极电荷和低至1.8V的栅极电压操作。....
发表于 04-16 08:00 33次 阅读
AO8810共漏双N沟道增强型场效应晶体管的数据手册免费下载

2SA1301 PNP平面硅晶体管的数据手册免费下载

本文档的主要内容详细介绍的是2SA1301 PNP平面硅晶体管的数据手册免费下载主要应用于:音频功率....
发表于 04-16 08:00 38次 阅读
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