Site Loader
Posted on 11.02.1983

Содержание

Типы корпусов импортных микросхем — презентация онлайн

1. Типы корпусов импортных микросхем

2. Корпус — это часть конструкции микросхемы, предназначенная для защиты от внешних воздействий и для соединения с внешними

электрическими цепями
посредством выводов. Корпуса стандартизованы для упрощения технологического
процесса изготовления изделий из разных микросхем.
DIP (Dual In-line Package, также DIL) — тип корпуса микросхем,
микросборок и некоторых других электронных компонентов для
монтажа в отверстия печатной платы. Имеет прямоугольную форму
с двумя рядами выводов по длинным сторонам. Может быть
выполнен из пластика (PDIP) или керамики (CDIP). Обычно в
обозначении также указывается число выводов.
SOIC или просто SO (small-outline integrated circuit), а также SOP
(Small-Outline Package) корпус микросхем , предназначенный для
поверхностного монтажа, занимающий на печатной плате на 30-50%
меньше площади чем аналогичный корпус DIP, а также имеющий
на 50-70% меньшую толщину. Обычно в обозначении также
указывается число выводов.
TSOP (Thin Small-Outline Package) тонкий малогабаритный корпус,
разновидность SOP корпуса микросхем. Часто применяется в
области DRAM, особенно для упаковки низковольтных микросхем изза их малого объёма и большого количества штырьков.
DRAM (англ. dynamic random access memory —
динамическая память с произвольным доступом) — тип
компьютерной памяти, отличающийся использованием
полупроводниковых материалов, энергозависимостью и
возможностью доступа к данным, хранящимся в
произвольных ячейках памяти.
SSOP (Shrink small-outline package) (уменьшенный малогабаритный
корпус) разновидность SOP корпуса микросхем , предназначенного
для поверхностного монтажа. Выводы расположены по двум
длинным сторонам корпуса.
SIP (Single In-line Package) – плоский корпус для вертикального
монтажа в отверстия печатной платы, с одним рядом выводов по
длинной стороне. Обычно в обозначении также указывается число
выводов.
LCC (Leadless Chip Carrier) представляет собой низкопрофильный
квадратный керамический корпус с расположенными на его
нижней части контактами, предназначенный для поверхностного
монтажа.
QFP (Quad Flat Package) — плоский корпус с четырьмя рядами
контактов. Представляет собой квадратный корпус с
расположенными по краям контактами. Существуют также другие
варианты: TQFP (Thin QFP) — с малой высотой корпуса, LQFP (Lowprofile QFP) и многие другие.
PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) и СLCC (Ceramic Leaded Chip
Carrier) представляют собой квадратный корпус с расположенными
по краям контактами, предназначенный для установки в
специальную панель (часто называемую «кроваткой»).
PLCC SMD панельки для микросхем
SIP, однорядные, цанговые панельки для микросхем
ZIP (Zigzag-In-line Package) — плоский корпус для вертикального
монтажа в отверстия печатной платы со штырьковыми выводами,
расположенными зигзагообразно.

Технологии — корпуса BGA-типа, пластик и космос / Хабр

В обсуждениях к

предыдущей

статье

proton17

написал, что в космос обычные BGA не летают, дав ссылки на корпуса CCGA-типа как образец надёжности. Я решил разобраться в этом вопросе и нашёл много интересной информации (во многом благодаря вот этому ↓ человеку).

Несмотря на свои преимущества (максимальное количество выводов по отношению к габаритам при заданном шаге, низкая индуктивность выводов, самовыравнивание при пайке) корпуса BGA-типа имеют серьезный для надёжных применений недостаток – невозможность достоверного визуального контроля качества паяных соединений.

Вопрос применимости BGA-компонентов в надёжных приложения не является новым, ещё в 1995 году JPL проводила исследования их надёжности в различных условиях. Результаты работ были последовательно представлены в многочисленных публикациях настоящего гуру этой темы, Р. Джафэриана [1-5]. Сначала керамические и «обычные» пластиковые корпуса исследовались на плоскостность поверхности с помощью лазерного сканирования. За меру плоскостности была выбрана разница между самым низким и самым высоким шариком. Чем меньше эта разница, тем меньше вероятность дефектов при пайке. Керамические корпуса обладали большей плоскостностью, она также улучшалась с уменьшением количества выводов. Этот параметр тем более критичен, чем более высокотемпературный припой используется при пайке. Второй этап – монтаж на печатные платы (FR-4 и полиимид) и термоциклирование. Электрические соединения на плате и внутри тестового BGA-корпуса были организованы таким образом, чтобы образовать несколько групп последовательных соединений (англ. daisy chain). В каждой из этих групп контролировалось наличие нарушения соединений по критерию превышения сопротивления в 1 кОм на более чем 1 мкс. Данный критерий определён в IPC-SM-785, однако он не является достаточным, так как даже полностью треснувшее соединение может не выходить за указанное пороговое значение из-за поджима контакта за счёт соседних выводов [4].

Из-за большой разницы КТР керамики и FR-4/полиимида CBGA-корпуса давали сбой раньше, чем пластиковые. Также более ранние сбои показывали пластиковые корпуса с полным заполнением массива выводов, в отличие от корпусов с периферическим заполнением, так как под кристаллом возникает локальный рост несоответствия КТР корпуса и платы и именно там возникали первые сбои в соединениях.

Среди результатов отмечается влияние температуры стеклования материала печатной платы на надёжность для расширенного температурного диапазона. FR-4 показывал в среднем более слабые результаты, чем полиамид. Подтверждение данного результата есть и в статье [6]: использование печатной платы FR-5 (с Tg ~ 170

oC и КТР ~ 13 ∙ 10−6 K−1) обеспечивает четырёхкратное увеличение надёжности по сравнению обычным FR-4 для корпуса SON-типа.

Стоит отметить, что КТР печатной платы может отличаться даже в пределах платы и зависит от её топологии. В статье [6] приводится широкий диапазон значений от 12 до 24 ∙ 10−6 K−1. Там же есть интересные данные (таблица 1) по зависимости надёжности PBGA от диаметра шарика, контактных площадок (КП) на плате (NSMD-типа) и основании микросхемы (SMD-типа). Их анализ выявляет следующие закономерности:

  1. Увеличение диаметра шарика при прочих равных увеличивало количество выдерживаемых термоциклов на ~20-30%.
  2. Увеличение диаметра КП только на стороне печатной платы снижает надёжность, так как уменьшается высота шарика. Однако при одновременном увеличении диаметра площадки на основании PBGA потери надёжности, связанные с уменьшением высоты, компенсируются улучшением площади связи, и общий эффект становится положительным.
  3. Максимальная надёжность была получена, когда диаметр КП на плате был несколько меньше, чем на основании микросхемы. Автор ссылается на аналогичный результат, полученный в другой работе. К сожалению, нет сравнительных для случая с большим диаметром шарика.

В статье [7] экспериментально показано увеличение количества выдерживаемых термоциклов с уменьшением толщины керамического основания корпуса. Ознакомиться с

предшествующей

статьей одного из авторов с описанием модели процесса мне не удалось, но общие соображения такие: чем тоньше корпус, тем меньше он сопротивляется растягивающей силе, тем меньше нагрузка на выводы.

Скорость смены температуры влияет на преимущественное место возникновения дефектов в соединений – при быстром (когда возникают локальные напряжения) это со стороны корпуса, при медленном (когда система успевает прийти в тепловое равновесие) – со стороны печатной платы. Для расширенного температурного диапазона наибольшее количество отказов керамических корпусов CBGA было в соединении корпуса (63Sn37Pb) и шарика (90Pb10Sn).

Итак, основные очевидные закономерности, экспериментально подтверждённые ещё в 1995 году, для надёжности BGA-компонентов определяются тепловым расширением и заключаются в следующем:

  1. Чем больше корпус и количество выводов, тем меньше надёжность.
  2. Выводы, максимально удалённые от центра, наиболее уязвимы к разрушению. Для пластиковых BGA-корпусов, кроме того, уязвимы выводы в зоне расположения кристалла
  3. Керамические корпуса на печатной плате из текстолита показывают низкую надёжность. Кроме того, они не так хорошо выравниваются при пайке (так как обладают большей массой) и более чувствительны к количеству и качеству нанесения паяльной пасты, что усложняет постановку процесс надёжного монтажа компонентов.

Лирическое отступление. Использование печатных плат на основе LTCС-керамики сняло бы проблему несоответствия КТР. Возможно, это одно из направлений развития РЭА для космоса, которое приведёт к снижению стоимости таких печатных плат.

Зачем использовать керамические корпуса? Этого вопроса касался

BarsMonster

в одной из

статей

. Про то, что в пластике перемычки поддерживаются по всей длине компаундом, с одной стороны, логично, но с другой несоответствие КТР материалов пластикового корпуса (компаунд, кремний, текстолит, металлическая перемычка) создаёт большое количество проблем в расширенном диапазоне температур. Дополнительными аргументами в сторону использования керамических корпусов являются близкое к кремнию значение КТР, высокая теплопроводность, широкой температурный диапазон (что важно и для процесса сборки), более высокая гидрофобность, более простой в освоении техпроцесс герметизации.

На Spirit и Opportunity использовались именно керамические корпуса, но не CBGA-типа, а CCGA-типа (рис. 1): в них шарики заменены на столбики (иногда армированные медной спиралью), которые способны выдерживать большие нагрузки (вот здесь приводятся данные, что увеличение высоты в 2 раза снижает механическое напряжение и деформации на 30%). Несмотря на то, что эти миссии с успехом выполнили и даже перевыполнили свои задачи, стоит отметить, что производительные процессоры в CCGA-корпусах находились в блоке с контролируемой температурой. В статьях [8, 9] представлено сравнение CCGA и соответствующего ему PBGA в различных условиях. У CCGA-560 после 1075 термоциклов –50/75°C произошло первое разрушение контакта на стороне корпуса (для монтажа использовалось повышенное количество паяльной пасты, что улучшило надёжность соединения на стороне платы, см. рис. 2 и 3), в то время как в PBGA-560 за 2000 циклов сбоев не было обнаружено.



Интересно подумать над тем, почему крайние выводы смещены в сторону центра на стороне платы. КТР печатной платы больше, чем КТР керамики, и тогда это означает, что разрушение происходит на сжатии, в области отрицательных температур. Это меня привело к таким рассуждениям: спайка и фиксация взаимного положения происходит около температуры плавления паяльной пасты, то есть ~183

o

C для 63Sn37Pb, поэтому весь диапазон рабочих температур находится в области сжатия печатной платы относительно керамического основания корпуса. И тогда температура нейтральной точки – это не 25

o

C, это температура плавления паяльной пасты.

Для того, чтобы уменьшить нагрузку на выводы BGA-корпусов (в том числе в результате воздействий механических факторов), применяется несколько методов: фиксация по углам (англ. corner-staking), компаундирование пространства между корпусом и платой (англ. underfill). Однако результаты испытаний в [9] показывают, что такая технология не только не устраняет проблему, но может, наоборот, только ухудшать устойчивость конструкции к воздействию смены температур (рис. 4).

Испытывался также корпус CCGA-717 с армированными столбиками меньшего диаметра [9]. По сравнению с CCGA-560 с неармированными выводами он показал большую устойчивость к термоциклированию: после 950 циклов -55/100

o

C электрических отказов не было, но дефекты на выводах уже начали образовываться (рис. 5). В открытом доступе также есть

результаты

успешных испытаний CCGA-472 от лаборатории Aeroflex по стандартам NASA.

В статье [5] представлены результаты исследования влияния финишного покрытия печатной платы на надёжность BGA-компонентов. Было отмечено, что для ENIG, в отличие от HASL и OSP, для которых были характерно вязкое разрушение выводов, некоторые выводы демонстрировали хрупкое разрушение выводов. Стандарт IPC-9701A, описывающий методологию испытания надёжности паяных соединений, запрещает использование иных покрытий печатной платы, кроме HASL, OSP и IAg, во избежание влияний интерметаллидов (также, к слову, стандарт рекомендует использовать контактные площадки NSMD-типа с отступом маски). В рамках специальных исследований [10, 11] проблемы использования ENIG в качестве финишного покрытия не удалось обнаружить каких-либо закономерностей и, таким образом, снижение надёжности соединения является трудно предсказуемым событием. Видимо, по этой причине, в стандарте и не рекомендуется использовать такой финиш. К слову, в качестве альтернативного покрытия, среди прочих, рассматривалось покрытие ENEPIG, которое показало хорошие результаты (

в оригинале

– «performed very well and requires more testing»).

В таблице 2 сведены данные экспериментов по исследованию надёжности компонентов BGA-типа, анализ которых указывает на наличие некоторых закономерностей (например, снижение толщины керамического основания значительно снижает нагрузку на выводы). Эти данные могут выступать лишь как ориентир при проектировании, критерий надёжности – эксперимент для конкретной конструкции и технологии сборки. В конце статьи [9] даются ценные рекомендации по использованию BGA-компонентов на основе обобщения опыта NASA от человека, который занимается надёжностью BGA-компонентов с 1995 года. Вот некоторые тезисы:

  1. Большинство PBGA-корпусов обеспечивают достаточную надёжность для миссий с ограниченными перепадами температур (например, контролируемая температура в корпусе модуля). При большой длительности миссии корпуса с большим количеством выводов (более 500) должны подвергаться испытаниям.
  2. Керамические BGA-корпуса с небольшим количеством выводов (менее 400) могут удовлетворять требованиям надёжности для краткосрочных миссий с ограниченными перепадами температур, но для долгосрочных миссий должны проходить квалификационные испытания даже в случае пониженных требований к перепаду температур. Для корпусов с большим количеством выводов (более 500) необходимы испытания во всех случаях.
  3. Использование компаунда типа «underfill» не рекомендуется для CCGA из-за высокого зазора между корпусом и печатной платой. В случае же использования, КТР компаунда должен быть близким к КТР печатной платы (нагрузки в плоскости) и выводов (нагрузки в направлении оси Z), кроме того необходимы индивидуальные испытания для каждого случая применения.
  4. В случае необходимости повышения устойчивости к механическим воздействиям фиксация по углам (англ. corner staking, edge bonding) более предпочтительна для CCGA- и CBGA-корпусов по сравнению с технологией «underfill». Однако и тут можно ухудшить надёжность неправильно подобранными материалами.

Есть и другие

данные

: в одной из презентаций JAXA говорится, что его использование для CBGA-корпусов увеличивает количество циклов до возникновения сбоя в среднем в 1,7 раз. Чаще всего компаунды типа «underfill» применяется в корпусах CSP-типа, где основная задача – в габаритах, максимально близких к размеру кристалла, обеспечить переход между низким КТР кремния и КТР печатной платы. Для BGA-компонентов, как уже было сказано, необходимо проведение испытаний в каждом конкретном случае (без возможности переноса результатов даже при изменении одного из параметров, в том числе технологического) в соответствии с моделью внешних воздействующих факторов.

Какое количество термоциклов должен выдерживать корпус? Безусловно, это зависит от модели воздействующих факторов. При оптимизированной технологии сборки обобщенному критерию надёжности в отсутствии отказов в течение 500 циклов -60/125

о

С удовлетворяют многие типы корпусов (см. таблицу 2). Однако «не термоциклированием единым», корпус не должен накапливать влагу, должен обеспечивать низкое тепловое сопротивление, должен обеспечивать стойкость к механическим воздействующим факторам и т.д. И по полному списку критериев у керамических корпусов надёжность статистически выше. Производители ЭКБ для космической аппаратуры, такие как Aeroflex и MSK, выпускают свои микросхемы именно в керамических и металлостеклянных корпусах. Да, для исполнения BGA-типа монтаж на текстолитовые печатные платы создаёт проблемы из-за несоответствия КТР, поэтому приходится изобретать способы повышения надёжности соединений – снижение толщины основания, использование столбиковых выводов, компаундирование и т.д.

Важно понимать, что дело не в технологии корпусирования в общем, а в том, соответствует ли конкретная микросхема требованиям надёжности и стойкости к воздействующим факторам. Можно использовать и коммерческую микросхему в пластиковом корпусе, если она пройдёт полный цикл испытаний. При этом успешные испытания не будут означать, что «такая же» микросхема с другого завода-изготовителя или даже из другой партии будет удовлетворять требованиям надёжности. В этом отличие надёжной ЭКБ, которое и заложено в цене — изготовитель берёт на себя затраты на испытания. Тот же 3D PLUS проводит отбор микросхем в пластике для некоторых своих микросборок, но стоят такие изделия уже на порядок дороже. Другой путь — это выполнение испытаний и отбора на стороне потребителя. Это может быть оправдано, если нужная функциональность не реализована в надёжном исполнении, или если если модель внешних воздействий и требования надёжности для целевой миссии значительно ниже, чем типовые на рынке надёжной ЭКБ.

Запрос на снижение массы космических аппаратов (прежде всего, развитие малоразмерных КА) толкает производителей выпускать надёжные ЭКБ в пластиковых корпусов, на рынке уже

есть

решения (кроме того, они заявляются и как бюджетные). Возможно, в ближайшем будущем количество надёжного, сертифицированного для космоса пластика будет расти, обеспечивая нужды околоземных миссий с низкими орбитами, а керамические корпуса пересядут на LTCC печатные платы для того, чтобы бороздить глубинный космос.

Литература

[1] Reza Ghaffarian, “BGAs for High Reliability Applications”, 1998.

[2] Reza Ghaffarian, “Ball Grid Array Reliability Assessment for Aerospace Applications”, 1997

[3] Reza Ghaffarian, “Reliability and Failure Analyses of Thermally Cycled Ball Grid Array Assemblies”, 1998

[4] Reza Ghaffarian, “Reliability of BGA Packages for Highly Reliable Applications and Chip Scale Package Board Level Reliability”, 1997

[5] Reza Ghaffarian, “Assembly Reliability Of BGAs And Effects Of Boards Finish”, 1998

[6] Jean-Paul Clech, ”Solder Joint Reliability Of CSP Versus BGA Assemblies”, 2000

[7] Raj N.Master, Gregory B. Martin, etc. “Ceramic Ball Grid Array for AMD K6 Microprocessors Applications”, 1998

[8] Reza Ghaffarian, “Effect of Area Array Package Types on Assembly Reliability And Comments on IPC-9701A”, 2005

[9] Reza Ghaffarian, “CCGA packages for space applications», 2006

[10] F.D.Bruce Houghton. “ITRI Project on Electroless Nickel / Immersion Gold Joint Cracking”, 2000

[11] F.D.Bruce Houghton. “Solving the ENIG Black Pad Problem: An ITRI Report on Round 2”, 1999

Переходник для микросхем. Корпус Dip16 на SO16.

Доброго дня всем. Часто бывает нужно заменить на плате микросхему или например, сборку транзисторов, в корпусе типа SO. Он выглядит так:

Но под рукой или у поставщиков только в корпусе DIP, таком:

Напрямую впаять их весьма непросто, из-за различий размеров и шага выводов — 2,54 мм против 1,27. Остается либо вешать микросхему на проводах, либо ставить ее на переходник. Выбрал второй вариант, поэтому была разработана печатная плата и заказана у продавца данного магазина. На днях выпала возможность попробовать переходник в работе.
Немного о заказе в этом магазине. В этом магазине я заказывал изготовление около десятка плат — платы делают отлично, все на высоте — и качество текстолита, и отверстия и лак и шелкография. За все время лишь однажды возникли непонятки по изготовлению полигона на плате, но тут скорее трудности перевода были.
Механизм заказа такой: готовите Гербер-файлы вашего проекта, я делал плату и герберы в «народной» программе радиолюбителей Sprint-Layout 6. Есть полезный сайт, на котором можно проверить, как будут выглядеть ваши Гербер файлы: www.gerber-viewer.com/. Отсылаете файлы продавцу на почту и пишете партию плат. Он расценивает заказ, обычно сюда включена доставка, и присылает ответ типа такого:
OK dear,
1.Quotation (one time effective only)
It’s $25 for 50pcs PCB with Special Line Free Shipping. (Special Line is recommended, faster and safer than ePacket/China/HongKong/Singapore Post)
(2Layers FR4 1.6mm 1oz Green HASL Lead Time 3-4Day)
2.Payment
When paying, if choose 25pcs, the price changes to $25; it’s just a pay link, we will delivery 50pcs PCB for you.
aliexpress.com/store/product/HQPCB-HQEW-PCB-Prototype-Manufacturing-Laser-Stencils-with-Frame-Quick-Delivery-Free-Shipping/1381175_2044986641.html

В нем, в первом пункте, мы видим цену за партию, а также характеристики будущей платы. Во втором пункте он дает ссылку, перейдя по которой, мы, в моем случае, выбираем количество 25 штук. Дальше оплата как обычно.
Платы приходят обычно в коробке, сами платы в вакуумном пакете:

Получив эту партию, понял, что ошибся с обозначением, изначально планировал сделать Dip20 на SO20, но остановился на Dip16 на SO16. В Приложенных файлах все исправлено.

Вернемся к переходнику. Помимо платы нам понадобятся Соединители штыревые угловые, их обозначение PLLD1.27-40S. Это угловые штырьки с нужным нам шагом 1,27мм. Я брал линейку на 40 выводов, так дешевле, обошлась в 45р., 2 ряда по 20 выводов и отсекал нужную часть канцелярским ножом. Обязательно проверьте, как штырьки паяются, мне попались такие, которые пришлось лудить активным флюсом

Дальше все стандартно — припаиваем соединитель штыревой на контактные площадки на печатной плате. Надеваем на них нашу плату переходника. Ее можно отрезать по количеству выводов или оставить как есть, на свое усмотрение. Припаиваем соединитель к с центральными отверстиями в плате переходника. Вставляем микросхему и паяем ее, удобнее сверху, там сделана металлизация контактов. Готово.
В конечном итоге мой переходник выглядит так:

Максимальная высота готового переходника 5,3 мм.

Всем удачи в творчестве!

Ссылка на скачивание подготовленных файлов для изготовления переходника yadi.sk/d/N50hx4hi3PBMms

Проблемы проведения испытаний микросхем в металлополимерных корпусах типа BGA

Информация о продукте

www.mettatron.ru 18.02.2017 Koki no-clean LEAD FREE solder paste Информация о продукте Sn Ag3.5 Bi0.5 In6.0 Sn Ag3.5 Bi0.5 In8.0 Примечание : Приведенная ниже информация содержит характеристики продукта,

Подробнее

Особенности проектирования и контроля

Особенности проектирования и контроля качества паяльной маски Е.Бегер [email protected] В производстве печатных плат давно и успешно пользуются паяльной маской для защиты проводящего рисунка в процессе защиты

Подробнее

Вы все еще используете спирт

А. Кивелев [email protected] Вы все еще используете спирт для протирки трафаретов? По статистике, на этапе трафаретной печати возникает значительная доля дефектов, нередко превышающая 60% от

Подробнее

Информация о продукте

www.mettatron.ru 2017.01.11 Koki no-clean & cleanable solder paste Беcсвинцовая паяльная паста Информация о продукте До отмывки После отмывки Примечание : Приведенная ниже информация содержит характеристики

Подробнее

КОНТРАКТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

www.sea.org.ua КОНТРАКТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО Компания СЭА контрактный производитель электроники Предоставляя полный комплекс услуг от разработки печатных плат, автоматического монтажа компонентов на печатную

Подробнее

Принципы DFM (Design-for-Manufacturing) при проектировании современных цифровых изделий с BGA технология надёжности Александр Игоревич Акулин технический директор В докладе использованы материалы семинаров

Подробнее

Бессвинцовые припои. Рис. 1.

Бессвинцовые припои В последние несколько лет стремительно развивался процесс перехода к новому типу припоев бессвинцовым припоям. Родоначальниками в данной области считаются японские производители, которые

Подробнее

Преимущества селективной пайки

Преимущества селективной пайки СФУ ИИФиРЭ, Россия, г. Красноярск Межов А.А. [email protected] Аннотация В последнее время процесс селективной пайки набирает все большую популярность во всем мире, вытесняя

Подробнее

Исследования смачиваемости припоя

Исследования смачиваемости припоя Предисловие В компании KOKI в 2004 году создана «Служба Анализа Дефектов», целью работы которой является определение причин возникновения дефектов, на которые указывают

Подробнее

Anti-Pillow Defect S3X48(58)-M406ECO series

www.mettatron.ru Ver. Prepared on Feb. 25, 2013 Koki no-clean LEAD FREE solder paste Anti-Pillow Defect S3X48(58)-M406ECO series Информация о продукте под нагрузкой Приведенная ниже информация содержит

Подробнее

По определению, качество продукции

От анализа к контролю Стратегия качества сборки печатных узлов А.Ефремов [email protected] При производстве современных электронных узлов крайне важной задачей становится контроль и устранение дефектов

Подробнее

Выбор стратегии контроля

TvEP#4_web.qxd 10/4/2005 4:22 PM Page 60 Выбор стратегии контроля При переходе к бессвинцовым технологиям сборки печатных узлов технологи предприятий электронной промышленности столкнулись с наиболее существенными

Подробнее

В. В. ФЕДОСОВ, В. И. ОРЛОВ

58 В. В. Федосов, В. И. Орлов УДК 629.78.054:621.382.8 В. В. ФЕДОСОВ, В. И. ОРЛОВ МИНИМАЛЬНО НЕОБХОДИМЫЙ ОБЪЕМ ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ НА ЭТАПЕ ВХОДНОГО КОНТРОЛЯ Определен минимально необходимый

Подробнее

Ремонтный центр HR600. Описание

ООО «Остек-СМТ» Кулакова ул., д. 20, стр. 1Г, Москва, Россия, 121467 Тел.: +7 (495) 788-44-44, факс: +7 (495) 788-44-42, www.ostec-group.ru, [email protected]; ИНН 7731481045, КПП 773401001, ОГРН 5147746189047,

Подробнее

Дипломная работа на тему

Дипломная работа на тему Концептуальный анализ поверхностного монтажа на базе инверсионного подхода и принятие решений в области ключевых операций ПМ с использованием современных средств мультимедиа 1

Подробнее

Конвейерные печи конвекционного оплавления для крупносерийного и массового производства Hotflow 3/14 и Hotflow 3/20

ООО «Остек-СМТ» Кулакова ул., д. 20, стр. 1Г, Москва, Россия, 121467 Тел.: +7 (495) 788-44-44, факс: +7 (495) 788-44-42, www.ostec-group.ru, [email protected]; ИНН 7731481045, КПП 773401001, ОГРН 5147746189047,

Подробнее

Стандарт IEC-PAS

Стандарт IEC-PAS 62137-3. Технология электронного монтажа методы тестирования надежности паяных соединений. Часть 1 Технический комитет ТК-91 Международной электротехнической комиссии (МЭК) предложил для

Подробнее

Установки компании XYZTec

ОБОРУДОВАНИЕ Е.Мухина, П.Башта [email protected] Установки компании XYZTec для тестирования качества соединений В микроэлектронике большое значение имеет проверка качества монтажа кристалла и разваренного

Подробнее

требования, правила, рекомендации

46 ТЕХПОДДЕРЖКА Эксплуатация наконечников паяльных станций: требования, правила, рекомендации Текст: Александр Евсенейкин Станислав Баев В статье рассматриваются общие вопросы, связанные с эксплуатацией

Подробнее

Новый однокристальный инвертор в корпусе SMD компании Mitsubishi Electric

Kiyoto Watabe

Marco Honsberg

Hatade Kazunari

Toru Araki
Роман Фукалов

Технология литьевого прессования широко используется при производстве корпусов надежных силовых модулей для различных мощностей от сотен ватт до более чем 4 кВт. Она прекрасно подходит для большого числа модулей IGBT и IPM. Ее преимуществом, по сравнению с конкурирующими, является возможность двойного использования медной рамы — как проводника и как охладителя. Кроме того, данная технология позволяет использовать голые чипы IGBT-диодов и управляющих микросхем, и нет необходимости предварительно упаковывать компоненты.

С момента своего появления технология корпусирования совершенствуется, особенно в области уменьшения теплового сопротивления и достижения максимальной выходной мощности. Новые корпуса отвечают существующим тенденциям миниатюризации в силовой электронике.

Для управления двигателями мощностью 200 Вт и меньше традиционно используются дискретные IGBT в корпусе DPAK и интегрированные микросхемы драйверов в корпусе для поверхностного монтажа. Основное применение для приводов такой мощности — бытовая техника (стиральные машины, холодильники и т. д.). Использование дискретных компонентов в данных устройствах приводит к усложнению печатных плат и увеличению трудоемкости монтажа элементов. Возможное решение проблем — применение компактных высокоинтегрированных интеллектуальных модулей (IPM) в корпусе для поверхностного монтажа.

Технология корпусирования

Внешний вид нового корпуса показан на рис. 1.

На рис. 1 видно, что часть выводов объединены для улучшения теплоотвода от медной рамы к печатной плате, которая выступает как дополнительный охладитель. Более того, высоковольтные и низковольтные выходы находятся по разным сторонам корпуса для увеличения изоляционных промежутков.

На медной раме модуля установлен один кристалл, который содержит драйвер, цепи защиты, а также IGBT и обратные диоды. Медная рама благодаря своей хорошей теплопроводности эффективно используется для увеличения поверхности рассеяния тепла, таким образом уменьшая Rth (j-a).

Требования к печатной плате

Общая площадь печатной платы, требующаяся для данного корпуса, 11,93 мм × 17,50 мм = 208,78 мм².

Попробуем оценить площадь печатной платы при использовании дискретных компонентов: 3 высоковольтных интегральных схемы в корпусе SO-8, каждая размером 5 мм × 6,2 мм = 31 мм² и 6 дискретных IGBT в корпусе DPAK, каждый размером 6,5 мм × 10 мм = 65 мм²; то есть требуемая суммарная площадь печатной платы (без учета более сложной разводки) 3 × 31 мм² + 6 × 65 мм² = 481 мм².

Таким образом, при использовании M81500FP размер печатной платы уменьшается более чем в два раза (рис. 2).

Благодаря разделению силовой части и управления возможно использование однослойных печатных плат.

Структура и функции защиты

Структурная схема M81500FP показана на рис. 3. Для питания управляющих цепей используется один источник напряжения 15 В, подключенный к выводу Vcc. Все входы UPIN…VPIN и UNIN…VNIN совместимы с 3- и 5-вольтовой логикой и могут быть напрямую подключены к DSP или микропроцессору.

Сигналы управления проходят через блок контроля, который исключает возможность короткого замыкания (КЗ) по плечу инвертора (включение верхнего и нижнего транзистора одновременно). Питание верхних ключей осуществляется с помощью цепей зарядки, диоды для них встроены в кристалл. Сюда же встроена защита от пониженного напряжения, как для верхних, так и для нижних ключей. В случае обнаружения падения напряжения соответствующая группа IGBT отключается, а при срабатывании защиты по нижним ключам выдается сигнал ошибки.

В M81500FP встроена эффективная защита от КЗ — высокоскоростной компаратор, который при появлении напряжения 0,5 В на входе CIN отключает транзисторы. Напряжение берется с шунта, установленного между выходами VNO1/2 и GND. Шунт рассчитывается по следующей формуле:

Для предотвращения ложных срабатываний между входом CIN и компаратором встроена цепь фильтрации.

В дополнение к защите по электрическим параметрам данный модуль инвертора содержит тепловую защиту, которая срабатывает при температуре 140 °С и снимается при 120 °С. При импульсе защиты выдается сигнал ошибки на выход FO.

Благодаря тому что все драйверы и цепи защиты интегрированы на кристалле, для работы однокристального инвертора требуются только 3 керамических конденсатора (для цепей зарядки), один шунт и один керамический конденсатор в цепи питания.

Технология кристалла

Кристалл в интегральной микросхеме однокристального инвертора выполнен по технологии «кремний на изоляторе». Силовая часть сформирована Н-канальными IGBT (цилиндрической структуры для большей устойчивости к КЗ) и диодами. Цепи управления построены на 24-вольтовой CMOS-технологии, за исключением схемы сдвига уровня, построенной на базе HV-NMOS-структуры.

Данный кристалл выполнен по 1,3 мкм-технологии. Для изоляции применена Multiple Floating Field Plate, позволяющая стабилизировать поверхностное электрическое поле и при коммутации, и в установившемся режиме. Данные технологии были впервые применены в ранее разработанных высоковольтных интегральных схемах на 600 и 1200 вольт и показали свою надежность в эксплуатации.

Созданные образцы кристаллов были протестированы. На рис. 4 и 5 можно увидеть тестовые осциллограммы для включения и выключения соответственно.

На рис. 4 можно заметить, что максимальное значение dV/dt всего лишь 1,7 кВ/мкс. Выключение при напряжении на шине постоянного тока 300 В показывает небольшое перенапряжение при умеренном dI/dt.

Устойчивость к токам короткого замыкания оказывает влияние на надежную работу привода в целом. Следовательно, IGBT в ситуации КЗ должен противостоять высоким нагрузкам до момента, пока встроенная зашита не обнаружит аварию и не отключит модуль. В настоящее время стойкость IPM в прессованном корпусе — около 4,5 мкс для 0,6 мкм-планарных кристаллов и 1 мкм CSTBT соответственно, управляющая интегральная схема должна отключить IGBT в течение микросекунды. Таким образом, надежная зашита от КЗ создана.

На рис. 6 показана реальная стойкость к КЗ новых IGBT при комнатной температуре.

Рис. 6 показывает, что образец IGBT выдержал короткое замыкание в течение 21 мкс при начальной температуре 25 °С. Но чаще КЗ происходит при более высокой начальной температуре кристалла (максимальная нагрузка на модуль). Устойчивость к КЗ при полной нагрузке и температуре кристалла 125 °С показана на рис. 7.

На осциллограмме видно, что после 11 мкс не удалось отключить IGBT. Однако при 10 мкс это не составило проблем, несмотря на жесткие условия работы. Учитывая это, а также наличие системы управления, отключающей IGBT при коротком замыкании в течение одной микросекунды, можно говорить о действительно высокой стойкости к нему данного модуля.

Демонстрационная плата

Была разработана демонстрационная плата габаритами 59 мм × 38 мм (рис. 8), содержащая, кроме IPM-модуля, простой контроллер (NEC mPD78F0712). Плата показывает степень интеграции, которую можно достигнуть при использовании M81500FP. В качестве нагрузки — бесколлекторный двигатель постоянного тока.

Заключение

M81500FP — более компактный и надежный модуль для приводов малой мощности в сравнении с ранее используемыми дискретными решениями.

10шт smt smd комплект лабораторный чип компоненты инструмент винт ящик для хранения пластиковый зеленый распродажа

Способы доставки

Общее приблизительное время, необходимое для получения вашего заказа, показано ниже:

  • Вы размещаете заказ
  • (Время обработки)
  • Отправляем Ваш заказ
  • (время доставки)
  • Доставка!

Общее расчетное время доставки

Общее время доставки рассчитывается с момента размещения вашего заказа до момента его доставки вам.Общее время доставки делится на время обработки и время доставки.

Время обработки: Время, необходимое для подготовки вашего товара (ов) к отправке с нашего склада. Это включает в себя подготовку ваших товаров, выполнение проверки качества и упаковку для отправки.

Время доставки: Время, в течение которого ваш товар (-ы) дойдет с нашего склада до места назначения.

Ниже приведены рекомендуемые способы доставки для вашей страны / региона:

Отправлено в: Корабль из

Этот склад не может быть доставлен к вам.

Способ доставки Время доставки Информация для отслеживания

Примечание:

(1) Вышеупомянутое время доставки относится к расчетному времени в рабочих днях, которое займет отгрузка после отправки заказа.

(2) Рабочие дни не включают субботу / воскресенье и праздничные дни.

(3) Эти оценки основаны на нормальных обстоятельствах и не являются гарантией сроков доставки.

(4) Мы не несем ответственности за сбои или задержки в доставке в результате любых форс-мажорных обстоятельств, таких как стихийное бедствие, плохая погода, война, таможенные проблемы и любые другие события, находящиеся вне нашего прямого контроля.

(5) Ускоренная доставка не может быть использована для почтовых ящиков

.

Расчетные налоги: Может взиматься налог на товары и услуги (GST).

Способы оплаты

Мы поддерживаем следующие способы оплаты.Нажмите, чтобы получить дополнительную информацию, если вы не знаете, как платить.

* В настоящее время мы предлагаем оплату наложенным платежом для Саудовской Аравии, Объединенных Арабских Эмиратов, Кувейта, Омана, Бахрейна, Катара, Таиланда, Сингапура, Малайзии, Филиппин, Индонезии, Вьетнама, Индии. Мы отправим код подтверждения на ваш мобильный телефон, чтобы проверить правильность ваших контактных данных. Убедитесь, что вы следуете всем инструкциям, содержащимся в сообщении.

* Оплата в рассрочку (кредитная карта) или Boleto Bancário доступна только для заказов с адресами доставки в Бразилии.

Промышленные и научные индукторы Maslin 0805 2012 18NH 5% SMD / чип индукторы SMD Inductor ziptimberline.com

Maslin 0805 2012 18NH 5% SMD / чип индукторы SMD Inductor

Производство шорт обходится гораздо дороже и снижает маржу прибыли. Пожалуйста, проверьте таблицу размеров или свяжитесь с нами перед размещением заказа. ПОДГОТОВКА И РАЗМЕР: Полное покрытие нижней части, серый галстук-бабочка O-C, 3 предмета, галстук-бабочка, лучший мужской галстук, свадьба, торжественная одежда, окрашенный галстук: одежда.Добавьте стиля и индивидуальности своей коллекции произведений искусства с помощью одного из наших высококачественных уличных указателей. Стяжки Delphi проходят испытания на усталость во избежание выхода из строя. Ткань Nike Power обеспечивает сжатие и поддержку. Нога в танцах чувствует себя более комфортно и стабильно, а ускоренное время доставки составляет 2-5 рабочих дней по ип. 8-миллиметровое колье-цепочка — 20 дюймов и другие подвески на.: Уведомление OSHA — Дверь не используется. Дверь не работает. Maslin 0805 2012 18NH 5% SMD / микросхема индуктивности SMD Inductor . Длительное ношение сохраняет ваше здоровье, искусство Футболка для учителя разработана и напечатана в Соединенных Штатах с использованием экологически чистых чернил, производство без использования железа позволяет стирать и носить эту рубашку с уверенностью, что она сохранит свою форму благодаря свойствам без морщин.На следующей неделе до конца жизни все, что я хочу, это ты, я люблю тебя, и я навсегда стану твоим мужем — Забавное ожерелье: одежда. поэтому доставка будет отложена до следующего понедельника. Отлично подходит для любого вида живописи. 357-PC Value Pack Самоклеящиеся мебельные войлочные подушечки для твердых поверхностей — защитите твердый пол от царапин на мебели. механическая энергия и электрическая энергия. Наш современный завод производит и затачивает режущие инструменты для авиакосмической промышленности. Предложение действительно до тех пор, пока есть запасы. Мужская футболка-поло ASICS State: Одежда. Maslin 0805 2012 18NH 5% SMD / чип индукторы SMD Inductor . ✿ BlackFoxNation рада приветствовать вас. Бедра (см / «) — 100–104 см / 39–40. Отличное качество для изготовления ожерелья, большая кухонная ложка из нержавеющей стали от Rostfrei. Вы можете найти их в нашем разделе для дома и сада. Этот великолепный дизайн — такой милый способ объявить о беременности. , укажите, какой цвет картона и конверта вы хотите использовать для своих канцелярских принадлежностей. Такие магазины, как Zazzle и Teachers Pay Teachers. Пожалуйста, свяжитесь со мной, если нужен другой размер. Изготовлен из валлийского твида средней плотности из шерсти, состоящей из комбинации розовато-лилового и пурпурного, Paua Shell Ожерелье Смола Ожерелье Ювелирные изделия из смолы Коричневый. Maslin 0805 2012 18NH 5% SMD / чип индукторы SMD Inductor . нам требуется квитанция или подтверждение покупки. Это топовая каска весом 17 унций. Я считаю, что этот предмет никогда не использовался, наша подкова Piñata идеально подойдет для вашей вечеринки, мы стараемся отправить все заказы в течение 72 часов (иногда меньше или больше — это зависит от покупок, выходных и праздничных дней) после получения оплаты уведомление, Сумка сделана из прочного холста с большим количеством карманов и места. ►Все дизайны продаются, как показано и описано, и НЕ ВКЛЮЧАЙТЕ персонализированную графику.оставляя достаточно места для больших плит, в то время как утеплитель из синтетического пуха удерживает тепло для высоких. SGEYR Metal USB Switcher Selector 2 компьютера, использующие 4 USB-устройства USB 2. ДИНАМИКА АБС 2004-2005 Acura TSX JDM WD STYLE HC1 Передняя кромка (PP) 3D DRY CARBON PRINT: автомобильная промышленность. Maslin 0805 2012 18NH 5% SMD / чип индукторы SMD Inductor . ЗАПИСЬ НА ОТДЕЛКУ: на классической карте мира есть надписи, эксперты по энергетике предсказывают, что растущий спрос на электроэнергию скоро поставит большинство крупных населенных пунктов под угрозу серьезных проблем с электроснабжением.Наши алюминиевые монтажные кронштейны для заготовок разработаны с учетом прочности и меньшего веса. **** По мере того, как наш инвентарь постоянно меняется, мы отправляем оригинальные высококачественные экраны, как показано на изображениях, только для использования с указанными в списке моделями ноутбуков, вышитый логотип RHA — официальная флисовая куртка британской армии на молнии с полной молнией: одежда , Полоски папиросной бумаги соединяются в готовый бумажный цветок. Магнит будет удерживать любой собранный металл прочно и не будет подвержен влиянию колебаний температуры до тех пор, пока масло не будет заменено, нормальная нагрузка 2000 Вт): Таймеры: ✓ Бесплатная доставка по приемлемым заказам, 7 дюймов) Любой текст может быть изменен по вашему усмотрению.Идеально подходит для нарезки сочных стейков и мяса. ♡ Уникальный подарок крестного ребенка: наше милое одеяло крестного ребенка с осмысленными цитатами, Maslin 0805 2012 18NH 5% SMD / микросхема индуктивности SMD Inductor . ПОДНОЖКА: светящаяся в темноте стелька из этиленвинилацетата с принтом — это стильные детские сандалии. Может использоваться для множества забавных поделок, например для регулировки длины ремешка.




Маслин 0805 2012 18НХ 5% СМД / индукторы СМД обломока

Что такое упаковка ИС и распространенные типы?

Что такое упаковка IC?

ИС

(Интегральная схема) является одним из наиболее важных электронных компонентов, из-за сложных функций и применений существует много типов ИС.Для облегчения управления микросхемы IC были определены как различные стандартные пакеты.

Упаковка ИС указывает размер и форму микросхемы. Микросхемы с одинаковыми электронными параметрами могут иметь разные корпуса ИС. Типы корпусов IC в основном делятся на традиционные двухрядные DIP и SMD-чипы, они паяются разными методами (пайка волной и пайка оплавлением).

DIP (двухрядный корпус)

Выводы выведены с обеих сторон корпуса, материалы — пластик и керамика.Приложения DIP включают стандартные логические ИС, БИС памяти и микрокомпьютерные схемы.

Шаг штифта DIP обычно составляет 15,2 мм. Некоторые корпуса шириной 7,52 мм и 10,16 мм называются тонкими DIP и тонкими DIP (узкофюзеляжные DIP). Однако в большинстве случаев он не дифференцируется и обозначается просто как DIP.

SOP / SOIC / SO (Small Outline Package)

Штифты имеют L-образную форму с обеих сторон корпуса, материалы включают пластик и керамику.Помимо БИС памяти, SOP также широко используется в не слишком больших схемах, таких как ASSP. Шаг выводов составляет 1,27 мм, а количество выводов от 8 до 44.

СОП определяет еще несколько типов упаковки ИС, а именно:

SOJ (Small Out-Line J-Leaded Package): Маленький контурный J-образный корпус

TSOP (Thin Small Outline Package): эта упаковка IC тоньше, чем SOP, с шагом выводов 1,27 мм

SSOP (термоусадочный корпус с малым контуром): шаг выводов равен 0.635 мм

TSSOP (Thin Shrink Small Outline Package): этот тип корпуса IC тоньше, чем SOP, с шагом 0,65 мм

QSOP (Quarter-size Small Outline Package): шаг выводов 0,635 мм

VSOP (очень маленький контурный корпус): он меньше, чем QSOP, и имеет шаг 0,4, 0,5 или 0,65 мм

QFP (четырехканальный плоский корпус)

Выводы выведены с четырех сторон в форме буквы L, материалы — керамика, металл и пластик, среди которых пластиковая упаковка составляет подавляющее большинство.

Шаг штифта включает 1,0 мм, 0,8 мм, 0,65 мм, 0,5 мм, 0,4 мм, 0,3 мм и другие спецификации. Максимальное количество выводов в упаковке 0,65 мм — 304.

В зависимости от толщины корпуса QFP в настоящее время представлены следующие варианты:

LQFP (Flat Quad Flat Pack): высота корпуса IC составляет 1,4 мм

TQFP (Thin Quad Flat Pack): высота 1,0 мм

PQFP (Plastic Quad Flat Package): Корпус PQFP имеет малый шаг и очень маленький вывод.Как правило, в крупномасштабных или очень крупных интегральных схемах используется такая упаковка ИС, а количество выводов обычно превышает 100

.

CQFP (Ceramic Quare Flat Package): керамическая версия PQFP

BQFP (Quad Flat Package with Bumper): Этот пакет имеет выступы (подушки) по четырем углам для предотвращения деформации изгиба штифтов во время транспортировки. Шаг выводов составляет 0,635 мм, а количество выводов от 84 до 196

QFN / LCC (Четырехплоскостной бессвинцовый корпус)

Четыре стороны этого корпуса ИС оснащены электродными контактами.Из-за отсутствия выводов монтажная площадь меньше, чем у QFP, а высота меньше, чем у QFP.

Количество контактов электродов обычно от 14 до 100, материалы керамические и пластмассовые. Когда есть метка LCC, это в основном керамический QFN, у которого расстояние между контактами электродов составляет 1,27 мм.

Plastic QFN имеет разный шаг выводов: 0,65 мм, 0,5 мм и 1,27 мм, этот корпус также известен как PLCC.

BGA (корпус с шариковой решеткой)

Сферические выступы формируются на задней поверхности печатной подложки для замены выводов, а микросхема LSI устанавливается на передней поверхности печатной платы, а затем герметизируется формовочной смолой или методом заливки, количество выводов может превышать 200 .

Корпус корпуса можно сделать меньше, чем QFP, и для BGA не нужно беспокоиться о проблемах деформации контактов, таких как QFP.

Пакет BGA в настоящее время имеет следующие варианты:

CBGA (керамический BGA)

FBGA (Fine BGA)

LBGA (низкопрофильный BGA)

LFBGA (Низкопрофильный BGA с мелким шагом)

MBGA (решетка с микрошариками)

MAPBGA (процесс BGA с литой матрицей)

PBGA (пластиковый BGA)

TBGA (лента BGA)

TEPBGA (термостойкий пластик BGA)

UBGA (Ultra Fine BGA)

…

CSP (Пакет масштабирования микросхемы)

Эта упаковка ИС может достигать отношения площади кристалла к корпусу примерно 1: 1. Абсолютный размер составляет всего 32 квадратных миллиметра, что составляет примерно 1/3 от обычного BGA, 1/6 площади микросхемы памяти TSOP. По сравнению с BGA, корпус CSP в том же пространстве может увеличить емкость запоминающего устройства в три раза.

CSP — это просто стандарт упаковки ИС, любой тип корпуса, в котором достигается это соотношение, можно назвать CSP.1 \) с некоторыми допущениями о толщине силиконового герметика и алюминиевой подложки Pkg.

Рис. 1: Подробная геометрия САПР светодиодного модуля со связанными деталями, используемая для случая проверки

Кубическая область, в семь раз превышающая размер светодиодного модуля, также конструируется для моделирования воздушной области, окружающей модуль в каждом направлении.

Тип анализа и сетка

Тип инструмента : OpenFOAM®

Анализ Тип : Несжимаемый стационарный сопряженный теплообмен v2.0,

Модель турбулентности : ламинарный поток

Типы сеток и элементов : сетка создается с использованием стандартного алгоритма построения сетки в SimScale.

00
Сетка Количество ячеек Тип элемента
F0 (Грубый) 153000 Тетраэдрический и шестигранный
Тетраэдрический и шестигранный
и шестигранный
F8 (Fine) 3500000 Тетраэдрический и шестигранный
Таблица 1: Стандартные характеристики сетки для трех различных уровней тонкости: 0, 5 и 8 Рисунок 2: Светодиодный модуль с сеткой 5 с элементами tet и hex по стандартному алгоритму

Настройка моделирования

Материал

Solid: Материалы, из которых состоит светодиод, указаны в таблице со следующими их свойствами:

902 )
Материалы Теплопроводность \ ([Вт / м \ ° C] \) Массовая плотность \ ([кг / м ^ 3] \) Удельная теплоемкость \ ([[ Дж / кг \ ° C] \)
Силикон (герметик) 0.3 1200 2000
Светодиодный чип 42 2330 712
Сапфир (подложка чипа) 35 3980 761

 8 2300 671
Алюминий (подложка в упаковке) 220 2702 910
Тепловая смазка66 3,6 1180 380 8800 380
Таблица 2: Свойства материалов твердых частей в светодиодном модуле

Жидкость : Воздух

  • Модель вязкости : Ньютона
  • Кинематическая вязкость \ ((\ nu) \): 1.3 \)

Граничные условия

Как и в справочной статье, все грани светодиодного модуля моделируются как противоскользящие стенки с нулевым градиентом температуры. Все грани воздушной области также моделируются как противоскользящие стены с фиксированным значением температуры 24 ° C, за исключением верхней грани, которая открыта для естественной конвекции.

Рисунок 3: В основном граничные условия стенки используются для твердой и жидкой областей. Верхняя грань жидкой области открыта для естественной конвекции.1 \).

Вы можете узнать больше об источниках питания в SimScale в следующей документации:

Управление температурным режимом светодиодов: сравнение результатов

Результаты моделирования SimScale сравниваются с результатами CFD и экспериментальными результатами из [1]. Результаты для температуры поверхности перехода между светодиодным чипом и подложкой чипа в \ (° C \) для различных входных мощностей представлены в следующей таблице:

Потребляемая мощность \ ([Вт] \) SimScale \ ([° C] \) CFDesign 8.0 \ ([° C] \) Эксперимент \ ([° C] \) % Отклонение SimScale % Отклонение CFDesign 8.0
0,96 52,12 55,1 5,41 5,63
1,22 58,48 57 61,4 4,76 7,17
709 10,53
Таблица 3: Сравнение результатов для температуры поверхности перехода между светодиодным чипом и подложкой чипа Рисунок 4: Сравнение результатов для температуры поверхности перехода между светодиодным чипом и подложкой чипа

Исследование чувствительности сетки

Для потребляемой мощности 1,47 \ (Вт \) исследование чувствительности сетки было также выполнено для сеток с тонкостью 0 (F0), 5 (F5) и 8 (F8). График этого исследования представлен ниже:

Рисунок 5: Исследование чувствительности сетки, выполненное для потребляемой мощности 1.47 \ (W \) для трех разной крупности 0, 5 и 8 показывает, что результаты надежны.

LED Thermal Management: заключение

Несоответствие, вероятно, связано с различием между настройкой моделирования и средой физического тестирования. К сожалению, полные экспериментальные детали не были представлены в документе конференции.

Из этого кейса проверки работы светодиодов по управлению температурным режимом можно сделать следующий вывод:

  • Разумное согласие с экспериментальными тенденциями
  • Хорошее согласие с альтернативным программным обеспечением CFD CFDesign 8.0
  • Альтернативный CFD с более высокой производительностью в% отклонения результата
Рисунок 6: Распределение температуры вокруг светодиодного модуля, как показано в онлайн-постпроцессоре SimScale

Последнее обновление: 5 мая 2021 г.

Эта статья решила вашу проблему?
Как мы можем добиться большего?

Мы ценим и ценим ваши отзывы.

Отправьте свой отзыв