A félvezető eszközök termikus tulajdonságai

Az előadások a következő témára: "A félvezető eszközök termikus tulajdonságai"— Előadás másolata:

1 A félvezető eszközök termikus tulajdonságai
Segédanyag a Villamosmérnöki Szak Elektronika I. tárgyához Belső használatra! BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar Elektronikus Eszközök Tanszéke Székely Vladimír 2003 május

2 Miért fontos a termikus terület?

3 A sztatikus hőellenállás definíciója
K/W Kiszámítása: ahol  [W/mK] a fajlagos hővezető képesség

4 A belső és a külső hőellenállás értelmezése
J=junction: a disszipáló zóna C =case: a tok A =ambience: a környezet Rthja =Rthjc+Rthca

5 A sztatikus hőellenállás mérése a vizsgált eszköz a középpontban
Nyugvó levegő: 1 köbláb zárt tér, a vizsgált eszköz a középpontban

6 A nemstacionárius termikus viselkedés

7 A tok és a hűtőszerelvény közötti átmeneti hőellenállás mérése
Négy esetet vizsgáltunk: 1 Közvetlenül felcsavarozva, hővezető pasztával 2 Közvetlenül felcsavarozva, paszta nélkül 3 Csillámlemez közbetéttel, csavar erősen meghúzva 4 Csillámlemez közbetéttel, csavar közepesen meghúzva

8 A tok és a hűtőszerelvény közötti átmeneti hőellenállás mérése

9 Termikus csatolás egy IC chipben
Stacionárius szimuláció A bemeneti differenciál-erősítő két tranzisztora A végerősítő tranzisztorai

10 Termikus csatolás egy IC chipben Szimuláció a frekvencia-tartományban

11 Elektro-termikus szimuláció
Termikus visszacsatolás szimulációja a műveleti erősítőben

12 Elektro-termikus szimuláció
Termikus visszacsatolás szimulációja a műveleti erősítőben A nyílthurkú transzfer karakterisztika

13 Elektro-termikus szimuláció
Termikus visszacsatolás szimulációja a műveleti erősítőben

14 Termikus teszt chip

15 “Hőmérő” áramkörök A PTAT érzékelő
PTAT = Proportional To the Absolute Temperature

16 “Hőmérő” áramkörök CMOS kompatibilis hőmérséklet szenzor
Digitális kimenet

17 Termikus elvű effektív érték mérő
Fűtő ellenállás Termoelem

18 Egy IC tok termikus szimulációja
Stacionárius hőmérséklet-eloszlás Pszeudo-színezés: a különböző színek különböző hőmérséklet- értékeknek felelnek meg

19 Egy IC tok termikus szimulációja

20 Egy nyomtatott panel termikus szimulációja

21 Az IC felületi hőmérséklet eloszlásának mérése
Folyadék kristályos eljárás A tárgyasztalon számítógépel vezérelt termosztát A képeket CCD kamera veszi és továbbítja a számítógépbe Az eredmény össze-állítása képfeldolgozási feladat

22 Az IC felületi hőmérséklet eloszlásának mérése
Folyadék kristályos eljárás Az egyes pszeudoszínek közti hőmérséklet lépcső 0.1 oC

23 Az IC felületi hőmérséklet eloszlásának mérése
Szintén folyadék kristályos mérési eredmény, “domborzatos” ábrázolásban

24 Az IC felületi hőmérséklet eloszlásának mérése
Infravörös termográfiával végzett mérés

25 Az IC felületi hőmérséklet eloszlásának mérése
Infravörös termográfiával végzett mérés

26 Az IC felületi hőmérséklet eloszlásának mérése
IC tokok melegedése (IR termográfia)

27 Az IC felületi hőmérséklet eloszlásának mérése
IR termográfiás tranziens mérés (mozi)