发布时间:2025-10-16
随着现代电子系统的功率密度持续提高,高效的热管理已成为确保系统性能、可靠性和使用寿命的关键因素。尽管通过PCB进行底部散热的方法已作为标准沿用多年,但顶部散热正逐渐成为一种更高效的替代方案。顶部散热封装技术已经开始在MOS、IGBT等功率器件上应用。
对于采用底部散热的二极管器件,半导体芯片产生的热量通过器件的阴极传导到PCB,再从PCB传导到空气或散热平面。然而,底部散热存在诸多局限性。由于有多个界面,热阻往往相对较高,包括从裸晶到封装、从封装到PCB,从PCB到空气,以及FR4等PCB材料的低导热性。此外,散热还受到PCB布局和可用占板空间的限制。因此底部散热已逐渐不能满足应用端日益增长的功率和散热需求。
顶部散热封装技术,主要是将阴极直接裸露在封装顶部。使得阴极能够直接与空气进行热交换,显著降低热阻,并提高散热效率。这种方法有多项关键优势:
首先,因为热传导的路径更短更直接,整体热阻明显更低。
其次,由于散热效率更高,且散热方式的改变,PCB板的热承载量大幅下降,能够在不超过发热限制的情况下提高功率输出,从而提升功率密度。
第三,器件工作温度更低,有助于延长组件的工作寿命,提高了可靠性,有助于防止热循环过程中过热导致的形变或开裂现象。
第四,采用平脚的脚型设计,旨在实现最大的机械应力缓解。且实现了产品小型化和薄型化。
顶部散热在高功率模块、汽车逆变器和服务器电源等应用中的优势尤为明显,因为这些领域对空间和热管理有严格要求。因此为了应对不断发展和提高的市场需求,针对性的解决行业痛点,顶部散热型二极管因其更高的功率密度,更小的封装体积,更强的散热性能,必定具有更广泛的应用空间和更可观的市场前景。
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