Mwongozo wa Mtumiaji wa moduli za onsemi SiC E1B

Upeo

onsemi ameanzisha uanzishwaji wa SiC JFETs katika usanidi wa kaseti na utangamano wa kiendeshi cha lango kwa Si MOSFETs, IGBTs, na SiC MOSFETs, kulingana na kizingiti cha 5 V.tage na anuwai ya uendeshaji wa lango la ± 25 V.

Vifaa hivi ni asili ya kubadili haraka sana, na sifa bora za diode ya mwili. onsemi amechanganya advantagkifaa cha nguvu cha eous SiC JFET chenye kifurushi cha moduli ya nishati ya kawaida ya tasnia, E1B, ili kuboresha zaidi msongamano wa nishati, ufanisi, ufaafu wa gharama, na urahisi wa kutumia kwa mifumo ya nguvu za viwandani.

Dokezo hili la programu linatanguliza mwongozo wa kupachika (PCB na heatsink) kwa vifurushi vya hivi punde vya moduli ya E1B ya onsemi (nusu-daraja na daraja kamili).

MUHIMU: Snubbers zinapendekezwa sana kwa moduli za SiC E1B kwa sababu ya kasi yao ya asili ya kubadili haraka. Pia, snubber hupunguza sana upotezaji wa kuzima na kufanya moduli za SiC E1B kuvutia sana katika ZVS (sifuri vol.tage kuwasha) programu za kubadili laini kama vile daraja kamili lililohamishwa kwa awamu (PSFB), LLC, n.k.

Bidhaa hii inapendekezwa kwa matumizi na kiambatisho cha pini ya solder na kubadilisha sehemu ya nyenzo za kiolesura cha mafuta, na haipendekezwi kwa utekelezaji kwa kutumia kutoshea vyombo vya habari na uwekaji wa grisi ya mafuta. Tafadhali rejelea miongozo ya kupachika na hati za mwongozo wa mtumiaji zinazohusiana na bidhaa hii kwa maelezo ya kina.

Dokezo hili la programu pia hutoa viungo vya nyenzo kwa miundo ya kuiga, miongozo ya mkusanyiko, sifa za joto, kutegemewa na hati za kufuzu.

Rasilimali na Marejeleo

1. SiC E1B Modules Kiufundi Zaidiview
2. Mwongozo wa Kuweka Moduli za SiC E1B
3. SiC Cascode JFET & Mwongozo wa Mtumiaji wa Moduli
4. Mwongozo wa Mtumiaji wa Moduli za SiC E1B DPT EVB
5. Kiungo cha moduli ya onsemi SiC: Moduli za SiC
6. Simulator ya Nguvu ya EliteSiC
7. zotemi Kitovu cha kati cha suluhisho la nguvu la SiC
8. Asili ya SiC JFETs na Mageuzi Yao Kuelekea Swichi Kamili

Maelezo ya moduli ya E1B

Sababu kuu ya kushindwa kwa moduli ya semiconductor ya nguvu ni uwekaji usiofaa. Uwekaji duni utasababisha halijoto ya juu au kupita kiasi ya makutano, ambayo itapunguza kwa kiasi kikubwa muda wa matumizi ya moduli. Kwa hivyo, usakinishaji sahihi wa moduli ni muhimu ili kufikia uhamishaji wa joto unaotegemewa kutoka kwa makutano ya kifaa cha SiC hadi chaneli ya kupoeza.

Module za E1B zimeundwa kuuzwa kwa bodi ya saketi iliyochapishwa (PCB) na kuunganishwa kwenye sinki la joto na skrubu na washer zilizounganishwa awali, kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo cha 1 na Kielelezo cha 2. Maelezo ya kina zaidi juu ya vipimo na ustahimilivu wa kuunda maunzi kwa mifumo hii yanaweza kupatikana katika hifadhidata za moduli.

Mchoro 1. Mahali pa Kuweka Parafujo ya Moduli (Juu View)

AND90340/D

Mchoro 2. Uwekaji wa Moduli kwa PCB na Heatsink (Mkusanyiko Umelipuka View)

Mfululizo wa Kuweka Unaopendekezwa

onsemi inapendekeza kufuata mlolongo wa uwekaji kwa utendaji bora wa mafuta na maisha ya moduli ya SiC E1B:

1. Solder pini ya moduli kwa Bodi ya Mzunguko Iliyochapishwa (PCB)
2. Weka PCB kwenye moduli
3. Panda moduli kwenye shimoni la joto

Kwa skrubu iliyounganishwa awali (skrubu, washer, na washer wa kufuli), funga moduli kwenye sinki ya joto kwa kutumia torati inayozuia. Ikumbukwe kwamba saizi na uso wa heatsink lazima izingatiwe wakati wote wa mchakato wa kutengenezea, kwani uhamishaji sahihi wa joto kati ya sehemu ya nyuma ya moduli na kiolesura cha heatsink ni muhimu kwa utendaji wa jumla wa kifurushi katika mfumo (tazama Kielelezo 2).

1. Solder Module Pin kwa PCB
   Pini zinazoweza Kuuzwa zinazotumika kwenye moduli ya E1B zimekaguliwa na kuthibitishwa na onsemi kwa PCB za kawaida za FR4.
   Ikiwa PCB inahitaji mchakato wa kutengenezea utiririshaji wa vipengele vingine, inashauriwa kutiririsha upya PCB kabla ya kupachika moduli ili kuepuka kukabiliwa na halijoto ya juu.

Mtaalamu wa kawaida wa soldering ya wimbifile imeonyeshwa kwenye Mchoro 4 na Jedwali 1.
Ikiwa mbinu zingine za utunzaji zinatumiwa katika utengenezaji wa bodi za mzunguko zilizochapishwa, upimaji wa ziada, ukaguzi, na uthibitisho unahitajika.

Mahitaji ya PCB
FR4 PCB yenye unene wa juu wa 2 mm.
Rejelea IEC 61249−2−7:2002 ili kuangalia kama nyenzo za PCB zinatimiza mahitaji ya kawaida.
Mtumiaji kubaini tabaka bora zaidi za upitishaji kwa muundo sahihi wa safu za rafu za PCB lakini anahitaji kuhakikisha PCB za safu nyingi zinafuata IEC 60249-2-11 au IEC 60249-2-1
Ikiwa mteja atazingatia PCB zilizo na pande mbili rejelea IEC 60249-2-4 au IEC 60249-2-5

Mahitaji ya Pini ya Solder
Mambo muhimu ya kufikia viungo vya solder na kuegemea juu ni muundo wa PCB.
Vipenyo vya shimo vilivyowekwa kwenye PCB lazima vitengenezwe kulingana na kipimo cha pini ya soldering. (ona Kielelezo 3).

NA90340
Ikiwa muundo wa shimo la PCB si sahihi, matatizo yanayoweza kutokea yanaweza kutokea.
Ikiwa kipenyo cha mwisho cha shimo ni kidogo sana, huenda hakijaingizwa vizuri na kusababisha pini kuvunjika na kuharibu PCB.
Ikiwa kipenyo cha mwisho cha shimo ni kikubwa sana, huenda usisababisha utendaji mzuri wa mitambo na umeme baada ya soldering. Ubora wa solder unapaswa kurejelea IPC-A-610.
Vigezo vilivyopendekezwa vya pro ya joto ya mchakato wa soldering ya wimbifiles zinatokana na IPC-7530, IPC-9502, IEC 61760-1:2006.

Mchoro 3. Uwekaji wa Moduli kwa PCB Kabla ya Kupachika kwenye Sinki la Joto

Kielelezo 4. Pro ya Kawaida ya Wave solderingfile (Rejelea EN 61760-1:2006)

Jedwali 1. PRO TYPICAL WAVE SOLDERING PROFILE (Rejelea EN 61760-1:2006)

Profile Kipengele		Solder ya kawaida ya SnPb	Lead (Pb) Solder Bila Malipo
Preheat	Kiwango cha joto cha chini. (Tsmin)	100 °C	100 °C
	Aina ya joto. (Tstyp)	120 °C	120 °C
	Kiwango cha juu cha joto. (Tsmax)	130 °C	130 °C
	Kiwango cha juu cha joto. (Tsmax)	Sekunde 70	Sekunde 70
Δ Weka joto hadi upeo wa juu. Halijoto		150 °C upeo.	150 °C upeo.
D Preheat hadi max. Halijoto		235 °C − 260 °C	250 °C − 260 °C
Wakati wa Halijoto ya Juu (tp)		Sekunde 10 upeo wa sekunde 5 kwa kila wimbi	Sekunde 10 upeo wa sekunde 5 kwa kila wimbi
RampKiwango cha chini		~ 2 K/s min ~ 3.5 K/s chapa ~5 K/s max	~ 2 K/s min ~ 3.5 K/s chapa ~5 K/s max
Wakati 25 °C hadi 25 °C		dakika 4	dakika 4

Kuweka PCB kwenye Moduli

Wakati PCB inauzwa moja kwa moja juu ya moduli, mikazo ya mitambo iko hasa kwenye kiungo cha solder. Ili kupunguza mafadhaiko haya, skrubu ya ziada inaweza kutumika kurekebisha PCB kwenye misimamo minne ya moduli, tazama Mchoro 5.
Moduli hizo zinaendana na skrubu za kujigonga (M2.5 x L (mm)), kulingana na unene wa PCB.

Urefu wa uzi unaoingia kwenye shimo la kusimama unapaswa kuwa na kiwango cha chini cha Lmin 4 mm na kiwango cha juu cha Lmax 8 mm. Inashauriwa kutumia bisibisi iliyodhibitiwa na umeme au bisibisi ya umeme ili kuhakikisha usahihi bora.


Mchoro 5. Uwekaji wa PCB kwenye Moduli ya E1B: (a) Shimo la Kupachika la E1B PCB lenye Msimamo, na (b) Upeo wa Kina cha Ushirikiano wa Parafujo

Mahitaji ya Kuweka PCB
Mashimo ya kina cha mm 1.5 hutumika kama mwongozo wa kuingia skrubu pekee na haipaswi kutumia nguvu yoyote.

Jambo kuu ni kiasi cha torque inayoruhusiwa kwa mchakato wa kukaza na kukaza mapema:

• Kabla ya kuimarisha = 0.2 ~ 0.3 Nm
• Kuimarisha = 0.5 Nm Max

Mchoro wa 6. Kupachika PCB kwenye Moduli ya E1B: Mpangilio Wima wa Parafujo ya Kugonga Kibinafsi (a) Imepangiliwa, na (b) Isiyosawazishwa.

Kuweka moduli kwa Heatsink

Mahitaji ya Heatsink
Hali ya uso wa heatsink ni jambo muhimu kwenye mfumo mzima wa uhamishaji joto na lazima igusane kikamilifu na heatsink. Sehemu ya uso wa sehemu ndogo ya moduli na sehemu ya kuzama joto lazima ziwe sare, safi, na zisizo na uchafuzi kabla ya kupachika. Hii ni kuzuia utupu, kupunguza kizuizi cha joto na kuongeza kiwango cha nguvu ambacho kinaweza kutolewa ndani ya moduli na kufikia upinzani wa mafuta unaolengwa kulingana na hifadhidata. Sifa za uso wa heatsink zinahitajika ili kupata mdundo mzuri wa mafuta kulingana na DIN 4768−1.

• Ukali (Rz): ≤10 m
• Flatness ya heatsink kulingana na urefu wa 100 mm: ≤50 m

Nyenzo ya Kiolesura cha Joto (TIM)
Nyenzo za kiolesura cha joto kinachotumiwa kati ya kipochi cha moduli na heatsink ni ufunguo wa kufikia utendaji wa kuaminika na wa hali ya juu wa halijoto. Grisi ya mafuta au kuweka mafuta haipendekezwi kwa moduli isiyo na sahani kama vile E1B.
Bila sahani nene ya shaba inayotumika kama kisambaza joto, athari ya pampu-nje ya grisi ya mafuta (kwa upanuzi wa joto na upunguzaji wa safu ya TIM kati ya kipochi cha moduli na heatsink wakati wa baiskeli ya umeme au mzunguko wa joto) huongeza uundaji tupu katika safu ya TIM na ina athari mbaya kwa maisha ya baiskeli ya nishati ya moduli.

Badala yake, TIM kwa kutumia nyenzo za mabadiliko ya awamu inapendekezwa sana kwa moduli za E1B. Mchoro wa 7 unaonyesha matokeo ya baiskeli ya nguvu ya moduli ya 1200 V 100 A nusu-daraja (UHB100SC12E1BC3N) kwa kutumia mbinu mbili tofauti, grisi ya joto dhidi ya nyenzo za mabadiliko ya awamu. Mhimili wa usawa unaonyesha idadi ya mizunguko. Mhimili wima unaonyesha VDS ya kifaa wakati wa Tj_rise ifikapo 100 °C. Mviringo mwekundu unaonyesha mwendo wa baiskeli kwa kutumia grisi ya joto. Curve ya buluu inaonyesha mzunguko wa nguvu na nyenzo za mabadiliko ya awamu. Mviringo mwekundu unaweza kwenda kwa mizunguko 12,000 pekee kabla ya kukimbia kwa mafuta kutokana na uharibifu wa upinzani wa joto kutoka kwa athari ya pampu ya mafuta ya mafuta. Kwa moduli sawa ya E1B kutumia nyenzo za mabadiliko ya awamu kwa heatsink TIM inaboresha kwa kiasi kikubwa uendeshaji wa baiskeli zaidi ya mizunguko 58,000.

Mchoro wa 8 unaonyesha hali za mtihani wa baiskeli ya umeme na usanidi Mchoro 7. Utendaji wa Baiskeli wa Nguvu wa Moduli ya E1B na TIM tofauti ya Heatsink: Mafuta ya Joto dhidi ya Nyenzo ya Mabadiliko ya Awamu

Mchoro 8. Mtihani wa Kuendesha Baiskeli wa Module ya E1B (a) Usanidi, na (b) Masharti ya Mtihani

Sanidi	Maelezo
DUT	UHB100SC12E1BC3N
Njia ya kupokanzwa	Mkondo wa DC wa mara kwa mara
Tj kupanda	100 °C
Maji baridi ya kuzama joto	20 °C
Wakati wa kupokanzwa kwa kila mzunguko	5 s
Wakati wa baridi kwa kila mzunguko	26 s
TIM (mabadiliko ya awamu)	Laird TPCM 7200

Kwa kawaida, baada ya kupachika kimitambo, nyenzo za mabadiliko ya awamu zinapaswa kuokwa katika tanuri ili kuruhusu TIM kubadilisha awamu yake ili kujaza zaidi voids microscopic kati ya kesi ya moduli na heatsink na kupunguza upinzani wa joto kutoka kwa kesi ya moduli hadi heatsink. Katika ex hapo juuample inavyoonyeshwa katika Mchoro 7 na Mchoro 8, upinzani wa joto kutoka kwa makutano ya kifaa hadi maji hupungua kutoka 0.52 °C/W hadi 0.42 °C/W baada ya saa 1 kuoka kwa 65 °C. Tafadhali wasiliana na mtoa huduma wa TIM kwa maelekezo ya kina.

KUMBUKA: Aina yoyote ya nyenzo za mabadiliko ya awamu inapaswa kutathminiwa na kujaribiwa zaidi na mteja kwa kufuata maagizo kutoka kwa muuzaji wa TIM (nyenzo za mabadiliko ya awamu) ili kuhakikisha utendakazi bora.

Kuweka moduli kwa Heatsink
Utaratibu wa kupachika pia ni jambo muhimu la kuhakikisha mawasiliano mazuri ya moduli na heatsink na nyenzo za mabadiliko ya awamu katikati. Kumbuka kuwa heatsink na moduli hazipaswi kugusa eneo lote ili kuzuia utengano wa ujanibishaji kati ya vijenzi viwili. Jedwali 2 muhtasari wa miongozo ya uwekaji wa kiambatisho cha heatsink.

Jedwali 2. MAPENDEKEZO YA KUWEKA MODULI YA HEATSINK ya onsemi SiC E1B

Uwekaji wa Heatsink	Maelezo
Ukubwa wa screw	M4
Aina ya screw	DIN 7984 (ISO 14580) kichwa cha tundu la gorofa
Kina cha screw katika heatsink	> 6 mm
Washer wa kufuli ya spring	DIN 128
Kuosha gorofa	DIN 433 (ISO 7092)
Kuweka torque	0.8 Nm hadi 1.2 Nm
TIM	Tafadhali badilisha nyenzo, kama vile Laird Tpcm

Mazingatio mengine ya Kupanda

Mfumo wa jumla wa moduli iliyowekwa inapaswa kuzingatiwa. Ikiwa moduli imefungwa vizuri kwenye shimoni la joto na bodi ya mzunguko, utendaji wa jumla wa bidhaa utapatikana.
Hatua zinazofaa lazima zichukuliwe ili kupunguza mtetemo pia kwani PCB inauzwa kwa moduli pekee.
Vituo dhaifu vilivyouzwa lazima viepukwe. Pini za kibinafsi zinaweza tu kupakiwa sawa na kuzama kwa joto kwa shinikizo la juu zaidi, mvutano, na umbali wa kutosha kati ya PCB na heatsink inahitaji kutathminiwa na maombi ya mteja.

Ili kupunguza mkazo wa mitambo kwenye PCB na moduli, haswa wakati PCB ina sehemu nzito inashauriwa kutumia nafasi ya posta, tazama Mchoro 9.

Kielelezo 9. Moduli ya E1B PCB na Uwekaji wa Heatsink na Nafasi ya Nafasi

Kipimo kinachopendekezwa (X) kati ya nguzo ya nafasi na ukingo wa shimo la kupachika la PCB ni ≤ 50 mm.
Iwapo moduli nyingi zimewekwa kwenye PCB sawa, tofauti ya urefu kati ya moduli inaweza kusababisha mikazo ya kimitambo kwenye kiungo cha solder. Ili kupunguza mkazo, urefu uliopendekezwa (H) wa nafasi za nafasi ni 12.10 (±0.10) mm.

Mahitaji ya Kusafisha na Kuunda ukurasa

Nafasi ya mitambo ya mkusanyiko kati ya moduli na PCB lazima ifikie kibali na umbali wa creepage unaohitajika na IEC 60664-1 Marekebisho 3. Mchoro 10 unaonyesha mchoro.
Kibali cha chini ni umbali kati ya kichwa cha screw na uso wa chini wa PCB lazima iwe na umbali wa kutosha ili kuzuia conductivity ya umeme katika eneo hili.
Vinginevyo, hatua za ziada za insulation, kama vile eneo la PCB, kupaka au chungu maalum zinaweza kuhitajika kutekelezwa ili kukidhi kibali kinachofaa na viwango vya umbali wa kuenea.

Kielelezo 10. Uwazi kati ya Parafujo na PCB

Aina ya skrubu huamua pengo la chini zaidi la kibali kati yake na PCB. Na skrubu ya kichwa cha sufuria kwa mujibu wa ISO7045, washer wa kufuli kulingana na DIN 127B na washer gorofa DIN 125A, na clamp ambayo imeonyeshwa kwenye Mchoro 10, umbali utakuwa 4.25 mm. Kibali cha kawaida na uvujaji unapatikana kwenye hifadhidata. Maelezo zaidi juu ya kibali cha moduli au umbali wa upenyo unaweza kuwasiliana na usaidizi wa maombi au mauzo na uuzaji.

Majina yote ya chapa na majina ya bidhaa yanayoonekana katika hati hii ni alama za biashara zilizosajiliwa au alama za biashara za wamiliki husika.

mwanzo, , na majina mengine, alama na chapa zimesajiliwa na/au alama za biashara za sheria za kawaida za Semiconductor Components Industries, LLC dba. "onsemi" au washirika wake na/au kampuni tanzu nchini Marekani na/au nchi nyinginezo. zotemi anamiliki haki za idadi ya hataza, alama za biashara, hakimiliki, siri za biashara, na mali nyingine ya kiakili.
Orodha ya wotemi chanjo ya bidhaa/hati miliki inaweza kufikiwa katika www.onsemi.com/site/pdf/Patent-Marking.pdf. zotemi inahifadhi haki ya kufanya mabadiliko wakati wowote kwa bidhaa au taarifa yoyote humu, bila taarifa. Taarifa humu imetolewa “kama-ilivyo” na zotemi haitoi dhamana, uwakilishi au hakikisho kuhusu usahihi wa taarifa, vipengele vya bidhaa, upatikanaji, utendakazi au ufaafu wa bidhaa zake kwa madhumuni yoyote mahususi, wala haifanyi hivyo. zotemi kuchukua dhima yoyote inayotokana na maombi au matumizi ya bidhaa au saketi yoyote, na hukanusha haswa dhima yoyote, ikijumuisha bila kizuizi uharibifu maalum, matokeo au ya bahati mbaya. Mnunuzi anajibika kwa bidhaa na matumizi yake kwa kutumia zotemi bidhaa, ikiwa ni pamoja na kufuata sheria, kanuni na mahitaji au viwango vya usalama, bila kujali usaidizi wowote au taarifa ya maombi iliyotolewa na mwanzo. Vigezo vya "Kawaida" ambavyo vinaweza kutolewa ndani zotemi laha za data na/au vipimo vinaweza na kutofautiana katika programu tofauti na utendakazi halisi unaweza kutofautiana kwa muda. Vigezo vyote vya uendeshaji, ikijumuisha "Kawaida" lazima vithibitishwe kwa kila ombi la mteja na wataalam wa kiufundi wa mteja. zotemi haitoi leseni yoyote chini ya haki zake zozote za uvumbuzi wala haki za wengine. zotemi bidhaa hazijaundwa, hazijakusudiwa, au hazijaidhinishwa kutumika kama sehemu muhimu katika mifumo ya usaidizi wa maisha au vifaa vya matibabu vya FDA Hatari ya 3 au vifaa vya matibabu vyenye uainishaji sawa au sawa katika eneo la mamlaka ya kigeni au vifaa vyovyote vinavyokusudiwa kupandikizwa katika mwili wa binadamu. Mnunuzi anapaswa kununua au kutumia zotemi bidhaa kwa ombi lolote kama hilo lisilotarajiwa au lisiloidhinishwa, Mnunuzi atalipa na kushikilia zotemi na maafisa wake, wafanyakazi, matawi, washirika, na wasambazaji hawana madhara dhidi ya madai yote, gharama, uharibifu na gharama, na ada za wakili zinazofaa zinazotokana na, moja kwa moja au kwa njia isiyo ya moja kwa moja, madai yoyote ya jeraha la kibinafsi au kifo kinachohusishwa na matumizi yasiyotarajiwa au yasiyoidhinishwa. , hata kama madai kama hayo yanadai hivyo zotemi hakujali kuhusu muundo au utengenezaji wa sehemu hiyo. zotemi ni Mwajiri wa Fursa Sawa/Affirmative Action. Fasihi hii iko chini ya sheria zote za hakimiliki zinazotumika na haiuzwi tena kwa namna yoyote ile.

HABARI ZA ZIADA

MACHAPISHO YA KIUFUNDI:
Maktaba ya Kiufundi: www.onsemi.com/design/resources/technical-documentation
zotemi Webtovuti: www.onsemi.com
MSAADA WA MTANDAONI: www.onsemi.com/support
Kwa maelezo zaidi, tafadhali wasiliana na Mwakilishi wa Mauzo wa eneo lako kwa www.onsemi.com/support/sales

Nyaraka / Rasilimali

Moduli za onsemi SiC E1B [pdf] Mwongozo wa Mtumiaji AND90340-D, Module za SiC E1B, SiC E1B, Moduli

Marejeleo

• Mwongozo wa Mtumiaji