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アナログ電子回路コミュニティサービス終了のお知らせ

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なお、コミュニティに掲載しているコンテンツは編集の上、アナログ・デバイセズ社のウェブサイトに随時掲載していく予定です。詳細は追って会員の皆様にお知らせいたします。

今後ともEDN Japanをご愛顧くださいますようお願い申し上げます。


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プックル
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樹脂モールドの大小影響
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アクセス692
カテゴリーその他
キーワード サプレションダイオード   アキシャル   樹脂モールド   半導体チップ   アキシャルタイプ   Powered by Yahoo
投稿日時17/06/16 09:44
TVS(サプレションダイオード)の電気特性は同一ですが、素子外形寸法が異なるものがあります。パッケージはアキシャルリードです。
半導体素子そのものは開封していないので、大小等は判りませんが、樹脂モールドの大小で、電気ストレスや周囲温度からの耐性違いは生じるものでしょうか?
本当に漠然な質問ですが、一般傾向や定性的な特徴はありますでしょうか?
以前、ESD保護素子で、アキシャルタイプでは30kVに軽く耐えましたが、チップ部品に変えるとたちまち10kVなど保護耐性が大きく低下した経験があります。この場合には、半導体チップそのもののサイズや構造が大きく影響していたものと考えられますが、半導体チップは同じである場合の樹脂モールド大小は、どの様に影響するものと考えれば良いでしょうか?
ご教示をお願い致します。

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プックル 回答番号 4
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良く判りました
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アクセス575
投稿日時17/06/19 11:47
ひろちゃん3号様
 お手数おかけし申し訳ありません。

"大きなパッケージの部品は多くの熱量を放熱できるので高温まで使用できる"、とのこと良く判りました。

過渡熱抵抗という術語、初めて聞き、いまいちあやふやな理解ですみませんでした。

ご教示、本当にありがとうございました。

hirocyan-san 回答番号 3
タイトル
ご質問の内容が間違っていませんか?
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アクセス615
投稿日時17/06/19 10:53
プックルさんへ
 ひろちゃん3号 こと "hirocyan-san" です。

>温度定常状態では、樹脂モールド大小は、周囲温度大小での影響は無いとの理解であっていますでしょうか?

ご質問の内容が間違っていませんか?
樹脂モールド大→周囲温度大?
樹脂モールド小→周囲温度小?

 普通、周囲温度は大小とは言わないで高低といいますからご質問を次のように置き換えます。

周囲温度大小→周囲温度高低

 厳密にいえば樹脂モールドの大小ではなくて放熱面の大小なのですが、パッケージが大きければ放熱面積が大きくなりますから定常的な放熱量は大きくなります。
その意味では大きなパッケージは放熱量が大きい、あるいは多いと言えます。

ですからご質問の回答は
"温度定常状態では、樹脂モールド大小は、周囲温度高低での影響は無い"

のではなく、
"大きなパッケージの部品は多くの熱量を放熱できるので高温まで使用できる"

ということになります。
パッケージの影響を受けないのは前の回答の通り、過渡熱抵抗が左右する領域のみです。



プックル 回答番号 2
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早々、ありがとうございます
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アクセス615
投稿日時17/06/19 09:24
ひろちゃん3号様。
樹脂モールドの寸法問題でしたので、誰からも示唆頂けないかと思っておりましたが、早々、ありがとうございます。

温度定常状態では、樹脂モールド大小は、周囲温度大小での影響は無いとの理解であっていますでしょうか?
ESD保護素子の経験から、周囲温度などとの関係が気になっていました。しかも、樹脂モールド寸法大小がどの様な影響を受けるのか全く知らず。

hirocyan-san 回答番号 1
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過渡熱抵抗に着目してください
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アクセス815
投稿日時17/06/16 17:59
プックルさんへ
 ひろちゃん3号 こと "hirocyan-san" です。

いくつかの質問が混ざっていますので分けて考えます。

>樹脂モールドの大小で、電気ストレスや周囲温度からの耐性違いは生じるものでしょうか?

 結論から言えば基本的には定常的な熱定格以外に差は生じません。着目する点は過渡熱抵抗の領域です。別紙に代表的な過渡熱抵抗曲線を示しますが過渡熱抵抗が√(t)に比例する領域の値はチップサイズが左右します。

 これは温度上昇が発生している領域の材料が均一、つまりチップ内のみに限定される時間帯であるということで、この領域では過渡熱抵抗が√(t)に比例することが知られています。

従って同じチップ材料なら、この時間領域の過渡熱抵抗が小さいほどチップサイズが大きいことになり、逆に定常的な領域ではパッケージの構造が左右しますので同じチップでも値が異なってきます。

 このような背景からTVSダイオードでは "樹脂モールド"、即ちパッケージ形状で電気ストレスや周囲温度からの耐性違い は生じません。差が生じるのは定常的な放熱に関する項目だけです。

>ESD保護素子で、アキシャルタイプでは30kVに軽く耐えましたが、チップ部品に変えるとたちまち10kVなど保護耐性が大きく低下した経験があります。

これはチップサイスよりもパッケージ形状が左右する項目です。

小型パッケージでは樹脂厚が薄く、パルス吸収時の急激な温度上昇で樹脂が破裂することもありますが、加えて
 エポキシ樹脂などの絶縁材料には、①材料自身が破壊する絶縁破壊耐量と、②材料表面に電気火花が走る "フラッシ・オーバー" 電圧があります。

一般的に絶縁に関しては①>②ですからパッケージ表面の耐電圧耐量としてはフラッシ・オーバー電圧が左右しますが、この電圧は表面距離に依存しますので
 大型パッケージ>小型パッケージ
になります。
 特にSMDパッケージは取り付け面とPWBの間にクリーム半田などのフラックス成分が微少とは言え残りますので吸湿し易く乾燥面に対してレベルが半減します。

カタログ上は絶縁オイル中で測定するなどしてこの影響を除外することはできますが実際の実装では著しくレベルが低下するのは避けられません。
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