Gid Itilizatè Modil SiC E1B onsemi

Dimansyon

onsemi te pyonye nan entwodiksyon SiC JFET yo nan yon konfigirasyon cascode ak konpatibilite kondwi pòtay ak Si MOSFET, IGBT, ak SiC MOSFET, ki baze sou vòl papòt 5 V la.tage ak yon laj ranje fonksyònman pòtay ±25 V.

Aparèy sa yo natirèlman chanje vitès, ak karakteristik ekselan pou dyòd kò. OnSemi konbine avantaj...tagAparèy pouvwa ki baze sou SiC JFET ak yon pake modil pouvwa estanda endistri, E1B, pou amelyore dansite pouvwa, efikasite, pri-efikasite, ak fasilite itilizasyon pou sistèm pouvwa endistriyèl yo.

Nòt aplikasyon sa a prezante gid montaj (PCB ak radyatè) pou dènye pakè modil pouvwa E1B onsemi yo (demi-pon ak pon konplè).

ENPÒTAN: Yo rekòmande amortisè fòtman pou modil SiC E1B yo akòz vitès komitasyon rapid intrinsèk yo. Epitou, amortisè a diminye anpil pèt komitasyon lè yo fèmen, sa ki fè modil SiC E1B yo trè atiran nan ZVS (zero vol).tagaplikasyon pou komitasyon dous (e turn-on) tankou pon konplè ki deplase faz (PSFB), LLC, elatriye.

Pwodui sa a rekòmande pou itilize ak materyèl pou tache peny soude ak materyèl pou chanje faz tèmik, epi li pa rekòmande pou aplikasyon lè l sèvi avèk anfòm pou près ak aplikasyon grès tèmik. Tanpri gade gid montaj yo ak dokiman gid itilizatè ki asosye ak pwodui sa a pou enfòmasyon detaye.

Nòt aplikasyon sa a bay tou lyen resous pou modèl simulation, gid asanblaj, karakteristik tèmik, fyab, ak dokiman kalifikasyon.

Resous ak Referans

1. Modil SiC E1B Teknik Plisview
2. Gid pou monte modil SiC E1B yo
3. Gid Itilizatè Modil JFET ak SiC Cascode
4. Gid Itilizatè Modil SiC E1B DPT EVB
5. Lyen Modil SiC onsemi a: Modil SiC yo
6. Similatè pouvwa EliteSiC
7. onsemi Santral solisyon pouvwa SiC
8. Orijin SiC JFET yo ak Evolisyon yo nan direksyon switch pafè a

Enfòmasyon sou Modil E1B

Kòz prensipal echèk modil semi-kondiktè pouvwa a se move montaj. Yon move montaj ap lakòz yon tanperati jonksyon ki wo oswa twòp, sa ki pral limite anpil dire lavi operasyonèl modil la. Kòm rezilta, yon bon enstalasyon modil enpòtan anpil pou reyalize yon transfè chalè serye soti nan jonksyon aparèy SiC a rive nan kanal refwadisman an.

Modil E1B yo fèt pou soude sou yon tablo sikwi enprime (PCB) epi tache ak yon disipatè chalè ak vis ak rondelle pre-asanble, jan yo montre nan Figi 1 epi Figi 2Ou ka jwenn plis enfòmasyon sou dimansyon ak tolerans pou konsepsyon pyès ki nan konpitè pou sistèm sa yo nan fich teknik modil yo.

Figi 1. Kote Vis Montaj Modil la (Anlè) View)

AND90340/D

Figi 2. Montaj Modil ak PCB ak Radyatè Chalè (Asanblaj Eksploze View)

Sekans Montaj Rekòmande

onsemi rekòmande sekans montaj sa a pou pi bon pèfòmans tèmik ak dire lavi modil SiC E1B a:

1. Soude peny modil la sou tablo sikwi enprime a (PCB)
2. Monte PCB a sou modil la
3. Monte modil la sou radyatè chalè a

Avèk vis pre-asanble a (vis konbine, ronèl, ak ronèl bloke), fikse modil la sou disipatè chalè a lè l sèvi avèk koupl limite. Li enpòtan pou note ke gwosè ak sifas disipatè chalè a dwe konsidere pandan tout pwosesis soudaj la, paske bon transfè chalè ant dèyè modil la ak koòdone disipatè chalè a enpòtan anpil pou pèfòmans jeneral yon pake nan yon sistèm.gade Figi 2).

1. Soude PIN Modil la sou PCB a
   Broch soudab yo itilize sou modil E1B a te verifye epi kalifye pa onsemi pou PCB FR4 estanda.
   Si PCB a bezwen yon pwosesis soudaj reflow pou lòt konpozan, li rekòmande pou reflow PCB a anvan ou monte modil la pou evite ekspoze a tanperati ki wo.

Yon pwofesyonèl tipik nan soudaj vagfile yo montre nan Figi 4 ak Tablo 1.
Si yo itilize lòt teknik manyen nan fabrikasyon sikwi enprime yo, yo bezwen plis tès, enspeksyon ak sètifikasyon.

Egzijans PCB
PCB FR4 ak yon epesè maksimòm de 2 mm.
Gade IEC 61249−2−7:2002 pou verifye si materyèl PCB a satisfè egzijans estanda yo.
Itilizatè a dwe detèmine kouch kondiktif optimal yo pou yon bon konsepsyon kouch pil PCB, men li bezwen asire ke PCB milti-kouch yo swiv IEC 60249-2-11 oswa IEC 60249-2-1.
Si kliyan an ap konsidere yon PCB doub fas, gade IEC 60249-2-4 oswa IEC 60249-2-5.

Kondisyon pou soude peny
Faktè kle pou reyalize jwenti soude ak gwo fyab se konsepsyon PCB a.
Dyamèt twou plake yo sou PCB a dwe fabrike dapre dimansyon peny soudaj la. (gade figi 3).

AK90340
Si konsepsyon twou PCB a pa kòrèk, pwoblèm ka rive.
Si dyamèt final twou a twò piti, li ka pa byen antre epi sa ap lakòz broch yo kase epi domaje PCB a.
Si dyamèt final twou a twò gwo, li ka pa bay bon pèfòmans mekanik ak elektrik apre soudaj la. Kalite soudaj la ta dwe refere a IPC-A-610.
Paramèt rekòmande pou pwosesis soudaj vag tanperati profileYo baze sou IPC-7530, IPC-9502, IEC 61760-1:2006.

Figi 3. Montaj Modil sou PCB anvan montaj sou yon disipatè chalè

Figi 4. Pwofesyonèl Soudaj Vag Tipikfile (Referans EN EN 61760-1:2006)

Tablo 1. PWOFESYONÈL SOUDAJ TIPIK AK VAGFILE (Referans EN EN 61760-1:2006)

Profile Karakteristik		Soudi SnPb estanda	Soudi san plon (Pb)
Prechofe	Tanperati minimòm (Tsmin)	100 °C	100 °C
	Tanperati tipik (Ttip)	120 °C	120 °C
	Tanperati maksimòm (Tsmax)	130 °C	130 °C
	Tanperati maksimòm (Tsmax)	70 segonn	70 segonn
Δ Chofe davans nan tanperati maksimòm		150 °C max.	150 °C max.
D Chofe davans nan tanperati maksimòm lan		235 °C − 260 °C	250 °C − 260 °C
Tan nan tanperati pik (tp)		10 segonn maksimòm, 5 segonn maksimòm pou chak vag	10 segonn maksimòm, 5 segonn maksimòm pou chak vag
Ramp-desann pousantaj		~ 2 K/s min ~ 3.5 K/s tipik ~ 5 K/s max	~ 2 K/s min ~ 3.5 K/s tipik ~ 5 K/s max
Tan 25 °C a 25 °C		4 minit	4 minit

Monte PCB sou Modil la

Lè PCB a soude dirèkteman sou tèt modil la, estrès mekanik yo prezan espesyalman sou jwenti soude a. Pou diminye estrès sa yo, yo ka itilize yon vis anplis pou fikse PCB a nan kat distans modil la. gade figi 5.
Modil yo konpatib ak vis oto-taraude yo (M2.5 x L (mm)), tou depann de epesè PCB a.

Longè fil ki antre nan twou distans lan ta dwe gen yon minimòm Lmin 4 mm ak yon maksimòm Lmax 8 mm. Li rekòmande pou itilize yon tournevis kontwole elektwonikman oswa yon tournevis elektrik pou asire yon pi bon presizyon.


Figi 5. Montaj PCB sou Modil E1B: (a) Twou Montaj PCB E1B ak Endispozisyon, ak (b) Pwofondè Maksimòm Angajman Fil Vis la

Kondisyon pou monte PCB
Twou distans ki gen pwofondè 1.5 mm yo sèvi sèlman kòm gid pou antre vis epi yo pa ta dwe aplike okenn fòs.

Faktè kle a se kantite koupl ki otorize pou pwosesis pre-sere ak sere boulon an:

• Pre-sere = 0.2 ~ 0.3 Nm
• Sere = 0.5 Nm Maks

Figi 6. Montaj PCB sou Modil E1B: Aliyman Vètikal Vis Oto-taraude a (a) Aliyen, ak (b) Mal aliyen.

Montaj Modil sou Radyatè a

Kondisyon pou radyatè chalè a
Kondisyon sifas radyatè a se yon faktè vital nan tout sistèm transfè chalè a epi li dwe an kontak total ak radyatè a. Sifas substrat modil la ak sifas radyatè a dwe inifòm, pwòp, epi san kontaminasyon anvan yo monte l. Sa a se pou anpeche vid, pou minimize enpedans tèmik la epi maksimize kantite pouvwa ki ka disipe nan modil la epi atenn rezistans tèmik sib la ki baze sou fich done teknik la. Kalite sifas radyatè a nesesè pou atenn yon bon konduktivite tèmik dapre DIN 4768−1.

• Aspèrite (Rz): ≤10 m
• Planite radyatè a ki baze sou yon longè 100 mm: ≤50 m

Materyèl entèfas tèmik (TIM)
Materyèl koòdone tèmik ki itilize ant bwat modil la ak radyatè a enpòtan pou reyalize yon pèfòmans tèmik serye ak kalite siperyè. Yo pa rekòmande grès tèmik oswa pat tèmik pou yon modil san plak baz tankou E1B..
San yon plak baz kwiv epè ki sèvi kòm yon distribitè chalè, efè ponpe grès tèmik la (pa ekspansyon tèmik ak kontraksyon kouch TIM ant bwat modil la ak radyatè a pandan sik pouvwa oswa sik tanperati) agrave fòmasyon vid nan kouch TIM lan epi li gen yon enpak negatif siyifikatif sou dire lavi sik pouvwa modil la.

Olye de sa, Li rekòmande fòtman pou TIM ki itilize materyèl chanjman faz pou modil E1B yo. Figi 7 la montre rezilta siklaj pouvwa pou modil demi-pon 1200 V 100 A (UHB100SC12E1BC3N) la lè l sèvi avèk de metòd diferan, grès tèmik vs materyèl chanjman faz. Aks orizontal la montre kantite sik yo. Aks vètikal la montre VDS aparèy la pandan Tj_rise a 100 °C. Koub wouj la montre siklaj pouvwa ak grès tèmik. Koub ble a montre siklaj pouvwa ak materyèl chanjman faz. Koub wouj la ka sèlman ale nan 12,000 sik anvan embalasyon tèmik rive akòz degradasyon rezistans tèmik ki soti nan efè ponpe grès tèmik la. Pou menm modil E1B la, lè l sèvi avèk materyèl chanjman faz pou radyatè TIM amelyore siklaj pouvwa a anpil pi lwen pase 58,000 sik.

Figi 8 montre kondisyon tès siklaj pouvwa ak konfigirasyon Figi 7. Pèfòmans Siklaj Pouvwa Modil E1B la. ak diferan TIM pou radyatè chalè: grès tèmik vs materyèl chanjman faz

Figi 8. Tès Siklis Kouran Modil E1B a (a) Enstalasyon, ak (b) Kondisyon Tès yo

Enstalasyon	Deskripsyon
DUT	UHB100SC12E1BC3N
Metòd chofaj	Kouran DC konstan
Tj monte	100 °C
Tanperati radyatè dlo fre	20 °C
Tan chofaj pou chak sik	5 s
Tan refwadisman pou chak sik	26 s
TIM (chanjman faz)	Laird TPCM 7200

Tipikman, apre montaj mekanik, materyèl chanjman faz la ta dwe kwit nan fou pou pèmèt TIM chanje faz li pou ranpli plis espas mikwoskopik ki genyen ant bwat modil la ak radyatè a epi diminye rezistans tèmik ki genyen ant bwat modil la ak radyatè a. Nan egzanp ki anwo a...ampJan yo montre nan Figi 7 ak Figi 8, rezistans tèmik ki soti nan jonksyon aparèy la rive nan dlo a redwi soti nan 0.52 °C/W pou rive nan 0.42 °C/W apre 1 èdtan kwit nan 65 °C. Tanpri konsilte founisè TIM lan pou enstriksyon detaye.

REMAK: Nenpòt lòt kalite materyèl chanjman faz ta dwe evalye epi teste anplis pa kliyan an lè l swiv enstriksyon yon vandè TIM (materyèl chanjman faz) pou asire pèfòmans optimal.

Montaj Modil sou Radyatè a
Pwosedi montaj la se yon faktè enpòtan tou pou garanti yon kontak efikas ant modil la ak radyatè a ak materyèl chanjman faz ki nan mitan yo. Remake byen ke radyatè a ak modil la pa ta dwe touche sou tout sifas la pou evite yon separasyon lokalize ant de konpozan yo. Tablo 2 rezime gid montaj pou atachman radyatè a.

Tablo 2. REKOMANDASYON POU MONTAJ MODIL RASIV CHALÈ onsemi SiC E1B

Dissipateur chalè Mounting	Deskripsyon
Gwosè vis	M4
Kalite vis	DIN 7984 (ISO 14580) tèt plat
Pwofondè vis nan radyatè a	> 6 mm
Spring fèmen machin pou lave	DIN 128
Flat machin pou lave	DIN 433 (ISO 7092)
Montaj koupl	0.8 Nm pou rive 1.2 Nm
TIM	Tanpri chanje materyèl la, tankou Laird Tpcm.

Lòt Konsiderasyon Montaj

Yo ta dwe konsidere sistèm jeneral modil ki monte a. Si modil la byen tache ak disipatè chalè a ak tablo sikwi a, yo pral reyalize pèfòmans jeneral pwodwi a.
Fòk pran mezi apwopriye pou minimize vibrasyon tou piske PCB a soude sèlman sou modil la.
Fòk ou evite tèminal soude ki fèb. Se sèlman kliyan an ki ka chaje chak broch pèpandikilèman ak radyatè a avèk presyon maksimòm, tansyon, epi distans adekwa ant PCB a ak radyatè a dwe evalye selon aplikasyon an.

Pou minimize estrès mekanik sou PCB a ak modil la, espesyalman lè PCB a gen konpozan lou, li rekòmande pou itilize poto espasyal, gade figi 9.

Figi 9. Montaj PCB Modil E1B ak Radyateur Chalè ak Espas Poto

Dimansyon rekòmande (X) ant poto espasyal la ak kwen twou montaj PCB a se ≤ 50 mm.
Si plizyè modil monte sou menm PCB a, varyasyon wotè ant modil yo ka lakòz estrès mekanik sou jwenti soude a. Pou minimize estrès, wotè (H) rekòmande pou poto espas yo se 12.10 (±0.10) mm.

Egzijans pou distans ak flanm tè

Espasman mekanik asanblaj la ant modil la ak PCB a dwe satisfè distans clearance ak creepage ki egzije pa IEC 60664-1 Revizyon 3. Figi 10 montre ilistrasyon an.
Distans minimòm lan se distans ki genyen ant tèt vis la ak sifas anba PCB a. Li dwe gen yon distans adekwa pou anpeche konduktivite elektrik nan zòn sa a.
Altènativman, ou ka bezwen aplike mezi izolasyon adisyonèl, tankou fant PCB, kouch oswa po espesyal pou satisfè estanda distans espas ak fuit ki apwopriye yo.

Figi 10. Espas ant vis la ak PCB a

Kalite vis la detèmine espas minimòm ki genyen ant li menm ak PCB a. Avèk yon vis tèt plat dapre ISO7045, yon rondelle fèmen dapre DIN 127B ak yon rondelle plat DIN 125A, epi cl laamp Jan Figi 10 montre a, distans lan ap 4.25 mm. Ou ka jwenn distans ak flechisman tipik nan fich teknik la. Pou plis detay sou distans modil la oswa distans flechisman an, ou ka kontakte sipò aplikasyon an oswa lavant ak maketing.

Tout non mak ak non pwodwi ki parèt nan dokiman sa a se mak ki anrejistre oswa mak detantè respektif yo.

onsemi, , ak lòt non, mak, ak mak yo anrejistre ak/oswa trademark common law nan Semiconductor Components Industries, LLC dba "onsemi" oswa afilye li yo ak/oswa filiales li yo nan Etazini ak/oswa lòt peyi yo. onsemi posede dwa sou yon kantite patant, mak komèsyal, dwa otè, sekrè komèsyal ak lòt pwopriyete entelektyèl.
Yon lis onsemi a Ou ka jwenn pwoteksyon pwodwi/patant nan www.onsemi.com/site/pdf/Patent−Marking.pdf. onsemi rezève dwa pou fè chanjman nenpòt ki lè nan nenpòt pwodwi oswa enfòmasyon ki nan la a, san avètisman. Yo bay enfòmasyon ki nan la a “jan yo ye” epi onsemi pa fè okenn garanti, reprezantasyon oswa garanti konsènan presizyon nan enfòmasyon an, karakteristik pwodwi, disponiblite, fonksyonalite, oswa konvnab nan pwodwi li yo pou nenpòt ki rezon patikilye, ni fè onsemi asime nenpòt responsablite ki soti nan aplikasyon an oswa itilizasyon nenpòt ki pwodwi oswa sikwi, epi espesyalman li refize nenpòt ak tout responsablite, ki gen ladan san limitasyon domaj espesyal, konsekan oswa aksidan. Achtè a responsab pou pwodwi li yo ak aplikasyon pou itilize onsemi pwodwi yo, ki gen ladan konfòmite ak tout lwa, règleman ak kondisyon sekirite oswa estanda, kèlkeswa nenpòt sipò oswa aplikasyon enfòmasyon yo bay pa onsemi. Paramèt "tipik" ki ka bay nan onsemi fèy done ak/oswa espesifikasyon yo ka varye nan aplikasyon diferan epi pèfòmans aktyèl yo ka varye sou tan. Tout paramèt fonksyònman, ki gen ladan "Typicals" dwe valide pou chak aplikasyon kliyan pa ekspè teknik kliyan an. onsemi pa transmèt okenn lisans anba okenn nan dwa pwopriyete entelektyèl li yo ni dwa lòt moun. onsemi pwodwi yo pa fèt, gen entansyon, oswa otorize pou itilize kòm yon eleman kritik nan sistèm sipò lavi oswa nenpòt aparèy medikal FDA Klas 3 oswa aparèy medikal ki gen yon klasifikasyon menm oswa menm jan an nan yon jiridiksyon etranje oswa nenpòt aparèy ki gen entansyon enplantasyon nan kò imen an. Ta dwe Achtè achte oswa itilize onsemi pwodwi pou nenpòt aplikasyon sa yo pa entansyonèl oswa san otorizasyon, Achtè a dwe dedomaje epi kenbe onsemi ak ofisye li yo, anplwaye, filiales, afilye, ak distribitè yo san danje kont tout reklamasyon, depans, domaj, ak depans, ak frè rezonab avoka ki soti nan, dirèkteman oswa endirèkteman, nenpòt reklamasyon nan aksidan pèsonèl oswa lanmò ki asosye ak itilizasyon sa yo san entansyon oswa san otorizasyon. , menm si reklamasyon sa a akize sa onsemi te neglijan konsènan konsepsyon oswa fabrikasyon pati a. onsemi se yon Anplwayè Opòtinite Egal/Aksyon Afimatif. Literati sa a sijè a tout lwa copyright aplikab yo epi yo pa pou revann nan okenn fason.

ENFÒMASYON ADIsyonèl

PILIKASYON TEKNIK:
Bibliyotèk teknik: www.onsemi.com/design/resources/technical−documentation
onsemi Websit: www.onsemi.com
SIPÒ ENTÈNÈT: www.onsemi.com/support
Pou plis enfòmasyon, tanpri kontakte reprezantan lavant lokal ou a nan www.onsemi.com/support/sales

Dokiman / Resous

Modil SiC E1B onsemi yo [pdfGid Itilizatè AND90340-D, Modil SiC E1B, SiC E1B, Modil

Referans

• Manyèl itilizatè