Bagaimanakah dioda berfungsi dengan stabil di persekitaran komunikasi suhu tinggi -?

1, mekanisme kegagalan suhu tinggi dan kemerosotan prestasi
Mutasi prestasi yang disebabkan oleh pengujaan haba pembawa
Di bawah keadaan suhu yang tinggi, pengujaan haba pembawa caj dalam bahan semikonduktor dipertingkatkan, yang membawa kepada perubahan ketara dalam ciri -ciri elektrik diod. Pada 150 darjah, arus kebocoran terbalik diod schottky meningkat sebanyak tiga pesanan magnitud berbanding dengan persekitaran 25 darjah, secara langsung menyebabkan peningkatan yang ketara dalam kehilangan kuasa. Pada 175 darjah, penurunan voltan ke hadapan diod persimpangan PN biasa berkurangan sebanyak 15%, menyebabkan titik bias litar melayang dan menjejaskan integriti isyarat.
Kerosakan struktur yang disebabkan oleh tekanan haba
Apabila suhu persimpangan melebihi 150 darjah, bahan berasaskan silikon - mengalami ketidakcocokan dalam pekali pengembangan haba, yang membawa kepada mengelupas lapisan metalisasi. Menurut data ujian sebenar dari pengeluar peralatan komunikasi tertentu, kadar detasmen dawai ikatan ke-220 diod yang dibungkus mencapai 12% selepas operasi berterusan pada 200 darjah selama 1000 jam.
Degradasi ciri frekuensi tinggi
Dalam senario frekuensi tinggi - di atas 100MHz, kesan kulit menumpukan haba di permukaan. Eksperimen telah menunjukkan bahawa apabila diod Sic Schottky beroperasi pada 200MHz, suhu permukaan adalah 25 darjah lebih tinggi daripada suhu badan, mengakibatkan lanjutan 30% masa pemulihan terbalik dan kemerosotan kualiti isyarat komunikasi.
2, Terobosan dalam Teknologi Bahan Diod Khusus Suhu Tinggi
Penggunaan bahan semikonduktor bandgap yang luas
SIC Bahan: Bandgap Lebar 3.26EV, kekuatan medan pecahan kritikal 3mv/cm, yang 10 kali lebih tinggi daripada bahan Si. Pada 175 darjah, arus kebocoran terbalik diod 1200V SIC Schottky Cree hanya 0.1 μ A, iaitu dua pesanan magnitud yang lebih rendah daripada peranti SI.
Bahan GAN: Dengan pergerakan elektron 2000cm ²/v · s, ia sesuai untuk senario frekuensi tinggi -. Pada 200 darjah, kehilangan peranti Gan Hemt Syarikat EPC hanya 0.5W, iaitu 60% lebih rendah daripada Si Mosfet.
2.2 Struktur hubungan semikonduktor logam baru
Sebagai tindak balas kepada masalah kebocoran suhu tinggi - diod Schottky, Infineon mengamalkan proses metallization TiW/Ni/Ag, dan rintangan hubungan kekal di bawah 0.5m Ω · cm ² pada 200 darjah. SBD (Hibrid Halangan Schottky Diode) yang dibangunkan oleh ROHM mengurangkan pekali suhu kebocoran terbalik dari 0.5%/ darjah kepada 0.1%/ darjah dengan memperkenalkan lapisan passivation dosa.
Inovasi Teknologi Pembungkusan
Pembungkusan substrat seramik: Pembungkusan DFN8 × 8 menggunakan substrat seramik ALN, dengan rintangan terma serendah 3K/W, iaitu 40% lebih rendah daripada pembungkusan tradisional ke-252.
Pembungkusan Stacked 3D: Teknologi pembungkusan SIP yang dibangunkan oleh Amkor meningkatkan ketumpatan fluks haba dari 5W/mm ² hingga 15W/mm ² melalui interkoneksi menegak TSV.
3, Penyelesaian Pengurusan Thermal Tahap Sistem
Teknologi penyejukan aktif
Penyejukan Cecair Mikrochannel: Stesen Pangkalan Huawei Gunakan Silicon - berasaskan plat penyejukan cecair microchannel. Apabila kadar aliran penyejuk adalah 2m/s, suhu simpang diod boleh dikawal di bawah 120 darjah, iaitu 30 darjah lebih rendah daripada larutan udara -.
Perubahan Haba Perubahan Fasa: Bahan perubahan fasa komposit berasaskan parafin yang dibangunkan oleh ZTE Corporation mempunyai haba laten 200J/g dan boleh menyerap 1000J haba pada titik perubahan fasa 150 darjah.
Litar kawalan suhu pintar
Batasan Semasa Dinamik: Cip TPS25940 TI TPS secara dinamik menyesuaikan arus output dengan mengesan suhu pembungkusan diod. Data ujian sebenar menunjukkan bahawa arus boleh dihadkan kepada 70% daripada nilai undian pada 150 darjah, memanjangkan jangka hayat peranti sebanyak tiga kali.
Thermocouple ditutup - Kawalan gelung: ADI ADT7420 Sensor suhu yang digabungkan dengan cip penyejukan TEC mencapai ketepatan kawalan suhu ± 0.5 darjah, sesuai untuk senario yang melampau seperti komunikasi satelit.
Reka Bentuk Kerjasama Elektrik Thermal
Pengoptimuman susun atur PCB: Mengadopsi reka bentuk PCB 6-lapisan, lapisan sumber haba diod dipisahkan dari lapisan isyarat oleh 2 lapisan elektrik dalaman, mengurangkan rintangan haba sebanyak 25%.
Pengesahan Simulasi Thermal: Simulasi perisian ANSYS Icepak menunjukkan bahawa susun atur yang munasabah dapat mengurangkan suhu hotspot diod dari 180 darjah hingga 140 darjah, dan meningkatkan sistem MTBF hingga 100000 jam.
https://www.trrsemicon.com/transistor/voltage ((2 }regulators/bridge ((3 )rectifiers (4 }Kbl406.html