При конструировании радиоэлектронной аппаратуры на полупроводниковых приборах с целью повышения ее надежности необходимо принимать все возможные меры к обеспечению тепловых режимов работы как всей аппаратуры в целом, так и отдельных ее элементов.
Особое внимание нужно обращать на создание конструкций, обеспечивающих наивыгоднейшие тепловые режимы работы диодов.
Использование специально сконструированных радиаторов как для мощных, так и для маломощных полупроводниковых приборов и диодов позволяет резко снизить рабочую температуру переходов при той же рассеиваемой мощности в приборе.
При значительных мощностях, рассеиваемых в полупроводниковых приборах, существенное снижение их рабочей температуры возможно лишь путем использования принудительного теплообмена, например воздушного, жидкостного или термоэлектрического охлаждения. Принудительный теплообмен приходится применять в случае повышенной температуры окружающей среды. В этих случаях теплоотвод за счет естественной конвекции практически нужного эффекта не дает.
Теплоотвод необходимо использовать не для того, что-бы увеличить мощность рассеяния на полупроводниковом приборе или диоде сверх установленной по техническому условию, а для максимального снижения рабочей температуры переходов при заданной мощности.
Цель применения радиатора - повышение надежности работы полупроводниковых приборов в радиоэлектронной аппаратуре.
В настоящее время теплоотводящие радиаторы являются такими же деталями схемы, как конденсаторы, резисторы, трансформаторы. Необходимо предусматривать теплоотводы с самого начала разработки схемы, а не на последнем этапе, когда труднее обеспечить оптимальный режим их применения.
Можно сформулировать ряд рекомендаций по применению охладителей для диодов и полупроводниковых приборов при разработке радиоэлектронной аппаратуры:
1. Для электрической изоляции полупроводниковых приборов от радиатора следует применять изоляционные прокладки, оксидированный алюминий, лавсан, пленки ПТЭФ, имеющие минимальные тепловые сопротивления.
Для снижения контактного теплового сопротивления необходимо применять смазку из невысыхающего масла или тонкую фольгу из мягкого материала. Пригодна бериллиевая смазка КПТ-8 и полиметиленлаксановая жидкость ПМС-200.
2. При использовании изоляционных прокладок увеличивается общее тепловое сопротивление системы корпус-теплоотвод-окружающая среда.
В связи с этим лучше крепить полупроводниковый прибор к теплоотводу без изоляционных прокладок, но со смазкой, а теплоотвод изолировать от шасси.
3. Чистота обработки поверхности радиатора в месте крепления полупроводникового прибора или диода должна быть не менее 6. Плоскостность должна быть не хуже 1:50.
4. Для уменьшения теплового сопротивления охладителя и для увеличения коэффициента теплоотдачи необходимо производить покрытие теплоотвода (исключая место крепления полупроводникового прибора или диода) лаком или краской со степенью черноты 0,8-0,9.
5. Полупроводниковые приборы и диоды должны крепиться к радиатору обязательно с помощью всех предусмотренных болтов и гаек и с достаточно сильной и равномерной натяжкой их.
При значении удельной нагрузки более 200 кг/см2 удельное тепловое сопротивление контакта практически не зависит от величины нагрузки.
6. Недопустимо сверление общего отверстия в радиаторе для всех выводов полупроводникового прибора, что уменьшает площадь теплового контакта. Отверстия для каждого из выводов должны быть самого малого диаметра, допускаемого размерами вывода с необходимой изоляцией.
7. Теплоотводы следует крепить вдали от нагревающихся элементов схем.
8. Между радиаторами и сильно греющимися элементами схемы необходимо ставить полированный алюминиевый экран.
Рекламный спонсор: ТЕПЛООТВОД - производство теплоотводов для РЭА.
