ТО-3

Sggtoff OMCtanK) .0.062-

Окись egnwm.OJ

Область!

ваявибООРО-

2 3 4 5 D

Крутяций момент ионтировочного

вмнта(фунт на дюйм)

ТО-220 АВ

2 3 4 6 6

Крутяций момент монтировочного винта(фунтнадюйн)

Рис.2.4а. Характеристики теплового сопротивления при использовании различных изоляционных прокладок.

Размещение Motorola предпочтительно для получения наибольшей температуры на корпусе в точке, где прибор контактирует с тепловым радиатором. Однако, необходимо при зтом изготовить специальный радиатор, но этот метод дает возможность провести тестирование не затрагивая прибор.

Метод размещения точки Termolloy очень прост и удобен и часто предпочтителен для разработчиков. Однако он может давать результаты с ошибкой до LCC/W для корпуса ТО-220 используемых без прокладок и тепловых смазок.

Соответствия маркировки корпусов фирмами Motorola и JEDEC приведены в таблице 2.2..

Табл.2.2

Таблица соответствия маркировки ксфпусов.

Применение изоляции Т.К большинство производителей мощных МДП-транзисторов выводят сток на корпус, возникает проблема изоляции этого контакта от земли . Для более эффективного снижения теплового сопротивления лучшее изолировать конструкцию радиатОр-полупроводник

ТО-3

ьТармйпента .ОДРУ.

:Сяеда,ОЛ03 Окк алкмн ,1>.Ш ----MiiMpoewtW

: №0 ОбластьдамюИ! SMPQ

2 3 . 4 5

Крутяций момент ионтировочного винта (фунт на дюйм]

TG-220AB

с о о x

2 3 4 5 в

Крутящий момент монтировочного винта(фунтиадюйм)

Рис 2.46. Характеристики теплового сопротивления для поверхностей смазанных тепловой смазкой при использовании различных изоляционных прокладок.

от земли, чем использовать изолятор между прибором и тепловым радиатором. Там, где не представляется аозможным изоляция самого радиатора необходимо изолировать отдельные компоненты на радиаторе.

Когда используются изолирующие прокладки, наличие смазки более необходимо, чем а случае! контакта металл-металл. Это связано с тем. что некоторые изолирующие материалы, например, слюда, обладают неровной поверхностью. Типично уменьшение поверхностного теплового сопротивления в. 2 и 3 раза при использовании тепловой смазки. Данные, полученные Thermolly для корпусов ТО 204АА 0 О-3) и ТО-220 показаны на рис. 2.4а для пустых поверхностей и рис.2.4б для смазанных тепловой смазкой. Как в1\но из рисунков окисел бериллия наиболее предпочтителен; термическая пленка СП1егтаЯ1т)-это полимцдный материал более известный как Каргоп, более применим при низких мощностях и из-за невысокой стоимости.

При использовании изолятороа необходимо позаботиться о чистоте поверхности. Небольшие частицы по-

о го 40 60 80 100

Степень изгиба шайбы в момент ее крепления (96)

Рис 2.5 Характеристики конусных шайб сжатия, сконструированных для крепления транзисторов с термопрокладкой

сторонних материалов могут проколоть изоляцию. К тому же, практически, когда напряжение выше, чем 300 В могут появиться проблемы пробоя по поверхности. Пыль и другие посторонние материалы могут закорачивать поверхность непосредственно, повышая важность чистоты повехности. Неровности и влага на поверхности также снижают изоляционное сопротивление. Использование термической смазки обычно повышает пробивное напряжение изоляционной системы. Т.к. подобные случаи не поддаются строгому анализу, используют определенные тесты на прототипах.

В некоторых случаях необходимо поместить пустые корпуса для получения эффекта закорачивания, для предотвращения ограничения напряжения в тексте для реальных приборов.

Характеристики крепежа и зажимов

Эти характеристики определяются способностью крепежа быть использованным для различных корпусов. Т.к. большинство проблем связано с их неправильным выбором, основные характеристики нескольких типов крепежей деталей обсуждаются ниже. Уплотняющие прокладки

Очень полезной частью крепежа является шайба.

Как показано на рис. 2.5. она обладает способностью поддерживать постоянное давление в достаточно широком диапазоне, приблизительно от 20% до 80% своего изгиба, создавая оптимальную нагрузку на корпус. При сборке конструкции вращение осуществляется до тех пор, пока прокладка не снизится до половины своей начальной высоты. Прокладка также амфтизирует какие-либо циклические расширения корпуса или изолятора, вызванные температурными изменениями. Прокладки типа чашечки наиболее удобное средство, если для прибора требуется строгий контроль за прилагаемой силой монтажа или когда в схеме используется пластмассовый крепеж.

Motorola изготааливает прокладки для применения с корпусом типа Thermopad (термопрокладка). Крепежные винты машинного типа

Крепежные винты и гайки являются составной частью крепежа для всех типов корпусов, имеющих монтажные отверстия. Закрутка осуществляется в сухом состоянии, поэтому следует быть внимательным при использовании смазки. Голоака винта не должна непосредственно контактировать с поверхностью какого-либо пластмассового термопроводящего корпуса, т.к. она не достаточно ровная, чтобы создать равномерную нагрузку.

Самонарезной винт (шуруп)

В некоторых ситуациях, плоские металлические винты вполне пригодны. Однако, в процессе вкручивания стандартного винта на поверхности будет выступать вулкано-подобная металлическая часть, что приводит к неудовлетворительным результатам на поверхности. Поэтому используют оконечную гайку или винт машинного типа. Штифты

Полностью монтаж может быть выполнен также с помощью полых штифтов, снабженных регулятором. Регулятор постепенно увеличивает давление на чашечку штифта. При резком ударе можно повредить полупроводниковую пластину. Заклепки

Когда корпус металлического типа непосредственно должен быть смонтирован на тепловом радиаторе можно воспользоваться заклепками. Заклепки не рекомендуется применять для каких-либо пластмассовых корпусов. Алюминиевые заклепки предпочтительнее стальных из-за меньших усилий, требуемых для их установки и теплопроводимости. . Изоляторы и пластмассовый крепеж

Из-за относительно низкой стоимости и низкого теплового сопротивления, слюда все еще широко используется для изоляции полупроводниковых корпусов от тепловых радиаторов. Она имеет дополнительное преимущество а т,ом, что не обладает текучестью или ползучестью и монтажное давление не уменьшается при ее использовании во времени. Пластические материалы типа тефлона обладают текучестью.

Рис. 2.6 Крепление деталей фланцевых транзиеторов(ТО-204АА(ТО-3)): 1-винт из тонколистового металла, 2-изо-лятор, 3-нейлоновая изоляционная втулка, 4-тепловод, 5-гнездо.

Когда используется пластмассовый крепеж, жела тельно применение уплотняющих прокладок, что обеспечивает устойчивость конструкции. Техника крепления

Каждый из типов корпусов требует использования различных закрепляющих устройств, некоторые общие вопросы рассматриваются ниже, а более детально в следующем разделе.

Для предотвращения эффекта гальванизации, когда прибор применяется на алюминиевом тепловом радиаторе в атмосфере коррозии применяются никелирование и золочение приборов.

Более детальная информация содержится в каталогах фирм. Motorola также имеет монтажные зажимы для различных корпусов.

Специфика техники монтажа в этой части каталога рассматриввется для следующих типов корпусов:

1. С фланцевым выступом: ТО-204АА (ТО-3), ТО-204АЕ, ТО-213АА.

2. Пластмассовые корпуса: ТО-2ТЗАС. ТО-220АВ, ТО-225АА; ТО-225АВ (ТО-127).

3. Силовые управляющие серии: корпус 346 и корпус 353.

С фланцевым выступом Типовая монтажная сборка этого типа корпуса показана на рис. 2.6. Винты машинного типа, шурупы, штифты или заклепки могут быть использованы для закрепления корпуса.

Термопроводящие корпуса: ТО-225АА и

ТО-225АВ

Эти корпуса фирмы Motorola обладают теми особенностями, что имеют небольшие размеры. Они выполнены в виде наглухо закрепленного кусочка кремния с одной стороны тонкой медной пластины с другой стороны она выступает как монтажная поверхность. При выполнении конструкции здесь следует уделить особое внимание технике монтажа. При мон-

таже термопроводящих приборов весьма желательно применение уплотняющих прокладок для обеспечения равномерного давления на всю поверхность.

Обладая небольшим отверстием без фаски и пластины этот корпус требует гладкого радиатора.

Для данного корпуса можно использовать несколько типов крепежа: машинные винты, штифты или за-

жимы (типа Clip ). С винтами и штифтами должна использоваться уплотняющая прокладка, исключающая давление на корпус. Винты не должны затягиваться инструментом с неконтролируемым моментом, чтобы не вызвать механических напряжений. Рекомендации по выбору прокладок на рис. 2.4а, 2.46.

Рис. 2.7. более подробно иллюстрирует монтаж

Part С52825-011 J>i

Parts C50272-011 and C51451-011

4 0.047-0.056

T0-225AB clip

0.105

T0-225AA Clip

Puc.2.7Рекомендуемый монтаж корпусов TO-225AA и ТО-225АВ (ТО-126): а)Крепление с помощыо винта: 1-крепежный винт или винт из тонколистового металла, 2-поверхность тепловода, З-ишйба сжатия, 4-блок термопрокладки, 5-шайба из слюды

(дополнительная), 6-пружиняшря шайба, 7-крепежная гайка; б)Крепление с помощью втулки: 1-втулка, 2-шайба сжатия, i-шайба из слюды(дополнительно); в)Крепление с помощью упругого зажима: 1-материал( пружина с термической обработкой;

сталь толищной 0,011), 2-толщина панели (размеры в дюймах).