THS3470 采用頂部冷卻 REB 封裝,與傳統(tǒng)底部冷卻 QFN 器件相比,該封裝具有熱性能優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)封裝(如
圖 7-14所示)必須在進(jìn)入散熱器之前與 PCB 材料連接。如果沒(méi)有散熱器,底部冷卻的器件依靠 PCB 較小表面積上的對(duì)流來(lái)散熱。在這些情況下,一個(gè)有用的概念是將不同的接口視為“熱阻”,用于防止硅片產(chǎn)生的熱量流向環(huán)境空氣。這些底部冷卻封裝的結(jié)果是,即使采用強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng),總體系統(tǒng)級(jí)性能的最佳 θ
JA 通常仍會(huì)超過(guò) 10°C/W。
然而,THS3470 頂部冷卻封裝與空氣或散熱器接觸之前,并不依賴(lài)于熱量先通過(guò) PCB 傳導(dǎo)。這種更直接的接觸方法本質(zhì)上消除了 PCB“熱阻”(如圖 7-15 所示),并可以實(shí)現(xiàn)約為 4°C/W 的完整系統(tǒng)級(jí) θJA 性能。這種配置還支持使用冷板或其他直接接觸的冷卻方法,它們具有更好的散熱機(jī)制。
注: 對(duì)于風(fēng)冷式系統(tǒng),實(shí)現(xiàn) 4°C/W 通常取決于散熱器的散熱片上的“線性空氣流量速度”,測(cè)量單位通常為米/秒 (m/s) 或線性英尺/分鐘 (LFM)。為了實(shí)現(xiàn) 4°C/W θJA 性能,通常需要 1m/s 或更大的氣流速度。
由于 THS3470 的高電壓性質(zhì),根據(jù)應(yīng)用的不同,機(jī)械安裝散熱器可能存在特別的注意事項(xiàng)。為了盡可能提供出色的熱性能,THS3470 使用導(dǎo)電芯片連接,在內(nèi)部將散熱焊盤(pán)連接至 VEE。在 VEE 連接到 ?60V 且 VCC 連接到 0V 的單端應(yīng)用中,散熱焊盤(pán)上的高電壓電勢(shì)可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生高壓危險(xiǎn)。為了避免潛在的高壓危險(xiǎn),可以在銅或石墨均熱片與散熱器之間放置一種非導(dǎo)熱界面材料,如
圖 7-16 所示。銅均熱片有助于將熱量分布到熱界面之前更寬的表面積,從而降低總體熱阻。此外,使用陽(yáng)極氧化散熱器有助于提供電氣隔離,同時(shí)不會(huì)顯著降低熱性能。設(shè)計(jì)人員需要記住,散熱器上的陽(yáng)極化材料可能會(huì)被劃傷或損壞,因此對(duì)于必須定期從器件上移除散熱器的情況,最好使用熱界面材料。最后,使用氧化鋁或陶瓷螺釘以機(jī)械方式固定裝置,同時(shí)在均熱片和散熱器之間保持電氣隔離。