社区导航

 

搜索
查看: 152|回复: 0

[分享] 了解GaN器件热分析

[复制链接]

1758

TA的帖子

0

TA的资源

纯净的硅(初级)

Rank: 4

发表于 2019-11-27 08:46 | 显示全部楼层 |阅读模式

想要知道如何评估 GaN 产品的生命周期?这篇博客文章中含有一则指导视频,可以帮助您分析和确定您的产品设计中的 GaN 热考量。 

您的工作是否涉及有源/无源微电子电路和设计?如果涉及,您可能非常了解高温会对这些器件产生哪些不利影响。高工作温度会导致性能下降,服务寿命缩短。因此,工程师应始终考虑热因素的影响,以消除器件设计中的潜在问题。 

在人们眼中,氮化镓 (GaN) 仍然是一种相对较新的半导体技术。因为性能出色,它被越来越多地用于以前主要采用传统技术的市场领域。GaN 超越现有技术的一个领域是热管理。简而言之,GaN 比其他半导体技术“更能散热”。 

这篇博客文章和视频名为“了解 GaN 热分析”,就如何采用 GaN 实现合理的热设计提供一些实用技巧。

如何确定 GaN 的可靠性

对于半导体的可靠性,部分是通过估算器件的最高信道温度 (TCH,MAX),进而估算器件的生命周期来确定的。这些数值是通过测量热阻、功耗和热传递,并据此建模来获取的。

- GaN 的可靠性和热阻

- 计算器件的功耗

- 估算器件的信道温度和使用寿命

红外 (IR) 显微镜使用广泛,通过寻找半导体器件中的热点来确定故障位置。但是,空间分辨率限制、反射面成像困难和芯片的表面结构(空气桥)限制了红外成像在测量 GaN 信道温度时的作用。此外,即使通过红外测试获得了完全准确的数值,但实际的最高信道温度实际上是器件栅级下方某个位置的值。 

尽管使用红外技术存在局限性,它仍然是测量器件温度的常用技术。Qorvo 除了红外成像外,还采取了几个额外的步骤来准确确定 GaN TCH,MAX我们将 3D 热模型(也称为有限元分析 (FEA))技术与显微拉曼热成像技术结合起来使用,然后将得出的结果与 RF 测试和红外成像结果比较。采用这个组合数据集,我们为封装器件开发了一个 FEA 模型,以提供准确的 TCH,MAX 值。 

 

 

确定器件的最大 TCH 和 FEA 可靠性估值的两个主要步骤
01
找到器件的红外表面 TCH
  • 首先,必须确定器件的基本温度。

  • 无论该器件是裸片形式或封装形式,基本温度的测量方式都相同,一般是使用热电偶测量。

 

 

  • 一旦基本温度确定,下一步就是计算功耗。

  • 使用 Qorvo 的在线 PAE/Pdiss/Tj 计算器,帮助确定您的器件功耗。

  • 您也可以使用这个计算器来确定最高信道温度。

02

确定 FEA 器件的平均无故障时间
  • 如之前所述,GaN 器件的实际最大 TCH 通常是器件栅级下方表面下的温度,具体请参见 GaN 器件信道温度、热阻和可靠性估值。 

  • 在已知红外表面温度值的情况下,您可以使用 FEA 模型温度估值与红外估值图表(如下所示)来确定 FEA 模型的 TCH 和 GaN 器件生命周期估值。

  • 然后使用 FEA 模型的 TCH 值和 Qorvo GaN 器件的可靠性图表来确定生命周期预测。

 

 

想要了解更多内容,可以点击“视频推荐|了解GaN器件热分析”里面还有视频助力讲解啊,帮您真正了解GaN的热考量。

此帖出自RF/无线论坛


回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

关闭

站长推荐上一条 /5 下一条

  • 论坛活动 E手掌握

    扫码关注
    EEWORLD 官方微信

  • EE福利  唾手可得

    扫码关注
    EE福利 唾手可得

Archiver|手机版|小黑屋|电子工程世界 ( 京ICP证 060456 )

GMT+8, 2019-12-12 17:20 , Processed in 0.074833 second(s), 17 queries , Gzip On, MemCache On.

快速回复 返回顶部 返回列表