
1.
散熱方法
安裝散熱器的基本目的是把功率半導(dǎo)體器件中產(chǎn)生的熱量傳遞出去。熱量從一種介質(zhì)傳遞
到另一種介質(zhì)中去的方法,可以是下述三種方法中的一種或幾種。這三種方法為:
(1)
熱傳導(dǎo)
熱傳導(dǎo)是指熱量通過直接接觸的物體從高溫區(qū)傳向低溫區(qū)。它是功率半導(dǎo)體
器件的結(jié)到殼和外殼到散熱器散熱的最有效方法。
(2)
熱對(duì)流
發(fā)熱物體周圍的熱空氣密度比其附近的冷空氣密度低,因此,熱空氣和冷空
氣之間自然就會(huì)形成對(duì)流。利用流動(dòng)的氣體或液體流過導(dǎo)熱體表面把熱量帶走的方法稱為熱對(duì)
流。
(3)
熱輻射
由于導(dǎo)熱體和鄰近物體或空間存在溫度差,所以導(dǎo)熱體就會(huì)以輻射的形式向
外發(fā)射熱量。這種散熱方法稱為熱輻射。
根據(jù)黑體輻射原理,散熱器的表面溫度越高,表面越粗糙,表面發(fā)黑率越高,散熱器輻射
熱量的能力就越強(qiáng)。因此,多數(shù)散熱器都經(jīng)氧化發(fā)黑處理,以增大其輻射散熱的能力。
功率半導(dǎo)體器件的散熱器向周圍環(huán)境的散熱,主要是靠對(duì)流散熱和輻射散熱,但傳導(dǎo)散熱
也起作用。
2.
散熱器的材料
制造散熱器的材料用得最多的是銅和鋁。雖然銅的導(dǎo)熱能力比鋁強(qiáng),但它價(jià)格比鋁貴,為
此,制作散熱器的理想材料是鋁。
在功率晶體管中,為了便于散熱,通常都將其集電極和外殼管座焊在一起,如外殼為
F
2
型的功率晶體管就屬于這一類型。由于銅的導(dǎo)電性比鋁好,加上銅比鋁易于焊接,所以晶體管
的金屬外殼一般都用銅來(lái)制作。
3.
絕緣墊片
當(dāng)晶體管的外殼和散熱器之間要求絕緣時(shí),可用
0.07
~
0.12mm
厚的云母絕緣墊片或聚
四氟乙烯絕緣墊片來(lái)將它們隔開。這樣做當(dāng)然會(huì)增大一些殼到散熱器的熱阻,但若在墊片的每
邊涂上一些硅脂,就能使其殼到散熱器的熱阻
R
(th)cs
增加得小一些。氧化鈹絕緣墊片的導(dǎo)熱性
雖然比云母片好,但是它的粉末以及煙霧都是有毒的,因此通常不用。
