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破解绝缘和导热痛点!基本半导体力推内绝缘型碳化硅肖特基二极管
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 近期,基本半导体推出内绝缘型的TO-220封装碳化硅肖特基二极管产品。该产品在内部集成一个陶瓷片用于绝缘和导热,可简化生产步骤,提高生产质量和整机的长期可靠性,有效解决产业界痛点问题。内绝缘TO-220封装外形跟普通铁封TO-220产品基本一致,但其背面散热器不再是二极管的阴极,属于悬浮电位。


1. TO-220内绝缘的结构示意图

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全塑封及铁封TO-220优缺点对比
产业界使用TO-220F(全塑封)已有较长历史,其优点是全塑封外壳绝缘,在安装时涂上导热硅脂可直接打螺丝,不用垫绝缘布,节省工时。而其缺点也很明显,Rthjc(结-壳热阻)比铁封(TO-220)热阻大,导致电流输出能力仅铁封的30~40%,芯片电流利用率较低。
图2. TO-220F全塑封安装示意图

相对应的,铁封二极管产品的优势在于背板与晶片直接焊接,Rthjc(结-壳热阻)较小,电流输出能力比TO-220F(全塑封)更强;缺点是其金属外壳与阴极相连,在安装时需使用锁螺丝或压条方式固定,还需使用绝缘硅胶布、硅胶垫、硅胶套或者陶瓷垫片材料用于绝缘及导热,安装工艺复杂,工时消耗较大。
在设计过程中,需特别注意材料长期应用的可靠性问题:比如绝缘子在高温及温度循环的作用下会出现老化形变的情况,同样硅胶布在高温及温度循环的作用下也会老化。绝缘子被污染物覆盖,表面出现爬电现象,导致电源损坏。
内绝缘TO-220产品的出现提供了一个新的可能,下面具体介绍全塑封、铁封和内绝缘封装的安装工艺。

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