고전압 트랜지스터는 어떻게 이러한 작은 패키징에있을 수 있습니까?

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예를 들면 다음과 같습니다.

STN0214-초고압 NPN 전력 트랜지스터

콜렉터와 이미 터 사이에 1kV 이상을 수용한다고합니다. SOT-223 패키지 (3 핀 + 탭)로 제공됩니다. 습한 공기에 대해 유전체 강도가 1kV / mm 인 경우 전극 사이에 아크가 나타날 수 없습니까?

또는 공기보다 유전체 강도가 높은 접착제 나 다른 재료로 패키지를 동봉해야합니까?

transistors high-voltage arc

— JulienFr
소스

어떻게 150A MOSFET 다이를 78A 패키지에 넣을 수 있습니까? "계산 된 최대 허용 전류 연속 접합부 온도에 기초하여 패키지의 제한 전류는 78A이다."

— Spehro Pefhany

@Spehro Pefhany 그 150A를 어디에서 보았습니까? 이 칩은 400mA의 최대 전류를 가지며 이것이 "수집기 피크 전류 (tP <5ms)"입니다.

— Fizz

@RespawnedFluff 다른 부분! (파워 MOSFET) 패키지가 칩의 능력을 제한 할 수 있다는 것을 상기시켜줍니다.

— Spehro Pefhany

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@Spehro Pefhany : 아, 약간의 인터넷 검색에서 IRLB8743PbF에 대해 이야기하고 있음을 발견했습니다.

— Fizz

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흠, 그것은 꽉 보인다. 핀 피치는 2.3mm이고 최대 핀 너비는 .85mm이며 핀 사이의 최소 간격은 1.45mm입니다. 트랜지스터는 1.4kV CE로 지정되어 있으며 인접한 핀에 있으므로 약 1kV / mm에 불과합니다. 내가 말했듯이, 그것은 빡빡 해 보이며, 이것을 악화시키지 않기 위해 PCB 풋 프린트를 디자인하는 데 신중해야합니다.

일반적으로 PCB 패드를 핀보다 약간 넓게 만들지 만이 경우에는 그렇지 않습니다. 패드를 핀과 동일한 너비로 만들더라도 정렬 오류가 간격으로 줄어 듭니다.

전반적으로 1 kV / mm보다 약간 작은 핀 사이의 공간이 더 큰 더 큰 패키지를 선호합니다.

— 올린 라스 롭
소스

입력 해 주셔서 감사합니다. 아마도 1kV는 실제로 문제없이 250V 또는 110V로 사용할 수 있다는 것을 의미합니다 ...

— JulienFr

핀을 비틀면 (이러한 상황에서 종종 수행됨) 패드 간격 문제가 완화됩니다. 보드에 우수한 품질의 컨 포멀 코팅을 사용하는 경우 에어 크리프 거리가 제거되고 코팅의 절연 강도 만 신뢰하면됩니다.

— KalleMP

1

패키지는 괜찮습니다. 이것을 일반 구성 요소와 같은 일반 보드에 단순히 납땜한다는 가정은 분명 잘못입니다. 이 답변에는 중압 및 고전압 설계의 요점이 빠져 있다고 생각합니다.

— J ...

@J ... :이 부품을 장착하는 방법에 관계없이 C와 E 핀 사이에 패키지에서 튀어 나오는 약 1kV / mm E 필드가 있습니다. 또한이 패키지는 SOT-89 패키지이므로 PC 보드에 납땜하는 것 외에 다른 방법으로 마운트하는 방법을 제안합니까?

— Olin Lathrop

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J * ..., 제품이나 레퍼런스를 염두에두고 있습니까? 이 코팅은 어떻게 적용됩니까?

— JulienFr

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예, 일반적으로 장착 후 핀을 밀봉하기 위해 컴파운드를 바르십시오. 훨씬 더 큰 간격의 경우에도 일반적으로 리드의 모서리가 날카 로워지기 때문에 수행됩니다 (코로나 및 고장이 발생하기 쉽습니다). 우리 는 전압이 1kV 이상으로 올라갈 때 Corona Dope 와 같은 것을 대형 부품 (HV 릴레이 등)에도 추가합니다 . 이는 ~ 145kV / mm 정도의 보호 기능을 제공하며 아크와 코로나 방전을 억제합니다 . 물론 코로나 도프는 물론이 부분에 가장 적합한 화합물은 아닙니다. 단지 예제를 제공하는 것입니다. 어쨌든 장치를 최대 1.4kV 정격으로 작동시킨 시스템에는 일종의 컨 포멀 절연 코팅이 필요합니다.

더 큰 관심사는 PCB 자체와 트레이스 / 패드입니다. 칩은 표준 저전압 PCB 재료 및 설계 표준 (예 : IPC 지정 재료로 만들어진 보드)에 비해 너무 빡빡합니다. 예를 들어, IPC2221A 사양은 영구적으로 코팅 된 외부 도체 (예 : 칩 리드-위와 같이 코팅 된 것으로 가정)의 최소 간격을 다음과 같이 나타냅니다 .

0.8mm @ 500V + 0.00305mm / V 추가
-> 1.4kV의 경우 0.8 + 900 * 0.00305 = 3.545mm

내부 보드 트레이스조차도 칩이 허용하는 것보다 더 멀리 떨어져 있어야합니다 (유사한 계산으로 2.5mm). 중간 또는 고전압 PCBs에 대한 다른 고려 사항은 패드와 트레이스의 모양입니다. 트레이스의 방향이 바뀌고 모서리가 뾰족한 사각형 대신 둥근 사각형 패드를 사용하는 날카로운 모서리를 제거하여 종종 둥글게해야합니다.

따라서 장착 후 부품 리드를 절연 화합물로 코팅해야 할뿐만 아니라 저전압 회로 용으로 설계된 표준 PCB는이 부품에 최대 정격으로 적합하지 않습니다. 따라서 중간 전압 (일반적으로 ~ 600-3000V) 응용 제품을 위해 특별히 설계된 보드에 장착해야 합니다.

— 제이 ...
소스

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내 답변에 링크 된 Infineon appnote는 SMD 장치의 경우 최대 10kV의 간단한 실리콘 열대 화가 제안한 것보다 합리적이며 아마도 훨씬 저렴하다고 언급합니다.

— Fizz

@RespawnedFluff 들리 네요. 나는 제안하지 않았 음을 분명히하려고 노력했다.

— J ...

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컬렉터와 다른 핀 사이의 실제 최소 거리가 얼마인지는 확실하지 않지만 1mm보다 약간 큰 것 같습니다. 아마도 건조한 공기가있는 밀폐 된 하우징에 충분할 것입니다 (누구든지 최대 등급 근처에서 사용한다고 가정). 또 다른 가능성은 컨 포멀 코팅 을 적용하는 것 입니다.

그러나 트랜지스터 가이 전압을 처리 할 수 있다고해서 해당 전압까지 작동시켜야한다는 의미는 아닙니다. 예를 들어 600V에서 작동하면 트랜지스터가 고장 나기 전에 상당한 마진이 생깁니다. 어떤 상황에서는 좋을 수도 있습니다.

— 비펠 렉키
소스

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사실이 되어 매우 콜렉터와 에미 터 핀 사이의 최소 거리가 무엇을 취소합니다.

— Olin Lathrop

실제로 그것은 계산 될 수 있지만 나는 너무 게으른 ;-)

— Bimpelrekkie

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고전압의 주요 고려 사항은 물리 계층의 클리어런스 및 연면입니다. 클리어런스는 관심 지점 사이의 최단 경로이며 일반적으로 사용되는 표준은 IPC-2221A입니다. 연면은 PCB에서 가장 짧은 전기 경로입니다.이 거리 중 하나라도 위의 참조에서 찾을 수있는 것보다 작 으면 절연 특성이 더 우수한 화합물이 필요합니다. 상기 참고 문헌은 표면층을위한 컨 포멀 코팅 및 비 코팅 보드에 대한 값을 제공한다. 이 문제에 대한 여러 가지 해결책이 있습니다. 이것은 귀하의 특정 질문에 대한 간단한 답변입니다. 고전압에는 고려해야 할 더 많은 문제가 있습니다.

— 피터 스미스
소스

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언급 된 표준이 상당히 비싸다는 것을 고려할 때이 트랜지스터에 적용되는 실제 권장 최소 간격을 인용하면 매우 도움이 될 것이라고 믿습니다.

— Oleksandr R.

이 경우 크리 피지보다 클리어런스에 더 관심이 있으며 격리 슬롯에 넣을 수있는 충분한 간격을 제공하지도 않으며 해당 부품에 대한 패키지 선택이 전반적으로 좋지 않습니다.

— 매트 영

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@MattYoung 이유가 작기 때문에 초소형 어셈블리에서 저 전류 HV를 전환해야하는 애플리케이션이 많이 있습니다. 이 구성 요소를 선택하는 사람은 매우 작은 패키지의 이점을 위해 통합의 용이성을 매우 의식적으로 교환합니다.

— J ...

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@J ... 그 논리에 의해 SOT23이 더 나을 것입니다.

— 매트 영

@MattYoung 가능하다면 팔 수도 있습니다. 패키지 내부의 절연 요구 사항에 따라 크기가 제한 될 수 있습니다. 나는 그들이 다이를 만들고 여전히 수행 할 수있을 정도로 작을 것으로 기대한다. 그렇지 않다면 SOT23 크기의 통합 비용이 시장을 건조시키기에 충분히 높을 수 있습니다. 모든 타협에는 달콤한 자리가 있습니다. 이것은 적어도 충분한 사람들이 물건을 팔아 올리는 것으로 보입니다.

— J ...