Автор Тема: MRFE6VP61K25N в пластиковом корпусе  (Прочитано 15240 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 600
  • Репутация: +185/-30
  • QRA: KO91OR
MRFE6VP61K25N в пластиковом корпусе
« : 02 Сентябрь 2020, 15:49:58 »
Пластик или керамика?

Сейчас существует два типа корпусов LDMOS транзисторов — керамический и пластиковый. Пластиковый корпус пришел на смену керамическому достаточно давно, но по привычки или по инерции мы продолжаем использовать транзисторы с керамическим корпусом.
В своих статьях компания NXP обосновала преимущества использования пластикового корпуса. Всего их шесть, но основным из них является переход тепла от кристалла к корпусу транзистора -Thermal Resistance, Junction to Case. Этот параметр рассчитывается с применим коэффициента,  указанного в даташит.
Для транзистора с керамическим корпусом MRFE6VP61K25H этот коэффициент 0,15.
Чтобы получить разницу температуры между корпусом и кристаллом, нужно рассеиваемую мощность в тепло умножить на 0,15. Для примера, если в тепло рассеивается 500 Вт, то разница составит 75 градусов. Для приведенной в датешит температуре корпуса 65 градусов, температура кристалла составит 135 градусов, без учета потерь в тепло интерфейсе между транзистором и радиатором.

R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 600
  • Репутация: +185/-30
  • QRA: KO91OR
Re: MRFE6VP61K25N в пластиковом корпусе
« Ответ #1 : 02 Сентябрь 2020, 15:50:25 »
Транзистор  MRFE6VP61K25N имеет пластиковый корпус и его параметр  Thermal Resistance, Junction to Case составляет 0,06 при этом по отношению к температуре корпуса 109 градусов. То есть, при прочих равных условиях — 500 Вт в тепло, разница температуры корпуса и кристалла составит 30 градусов. При таких условиях, имея температуру радиатора под транзистором в 65 градусов, температура кристалла будет намного ниже, чем для транзистора в керамическом корпусе, что увеличит время жизни самого транзистора.
R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 600
  • Репутация: +185/-30
  • QRA: KO91OR
Re: MRFE6VP61K25N в пластиковом корпусе
« Ответ #2 : 02 Сентябрь 2020, 15:50:51 »
Приводим выдержку из статьи NXP, в которой описывается подробно преимущества использования пластикового корпуса:
R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 600
  • Репутация: +185/-30
  • QRA: KO91OR
Re: MRFE6VP61K25N в пластиковом корпусе
« Ответ #3 : 02 Сентябрь 2020, 15:54:53 »
Перевод:
У пластиковых устройств есть шесть основных преимуществ:
Улучшенные тепловые характеристики
Самым большим преимуществом использования деталей в пластиковой упаковке являются улучшенные тепловые характеристики.
В пластиковых пакетах используется распределитель тепла, на котором установлена ​​матрица из меди.
Медь является одним из лучших проводников тепла и электричества, ее теплопроводность близка к 350–400 Вт / м-К в зависимости от
используемого медного сплава.
Для сравнения в корпусах с воздушными полостями используются экзотические материалы,
такие как теплораспределитель из ламината на основе меди.
Теплопроводность ламината на основе меди близка к 250 Вт


Оригинальные материалы здесь:
https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MRFE6VP61K25N.pdf
https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MRFE6VP61K25H.pdf
https://www.nxp.com/docs/en/white-paper/RFPLASTICWP.pdf


Конечно, все расчеты приведенные мной, приблизительные и нужно учитывать такие факторы, как тепло интерфейс между транзистором и радиатором, что все параметры в даташит указанны при разных условиях. Но смысл остается тем же, что подтверждает статья NXP.
Так что есть огромный простор для тех, кто хочет блеснуть глубокими знаниями и посчитать все точно, подвести фундаментальную базу. Думаю, это будет многим интересно.
R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор

Оффлайн VE3CCN

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 473
  • Репутация: +83/-11
  • 52 регион
  • QRA: LO26AJ
Re: MRFE6VP61K25N в пластиковом корпусе
« Ответ #4 : 02 Сентябрь 2020, 16:18:07 »
Сейчас существует два типа корпусов LDMOS транзисторов — керамический и пластиковый.
транзисторы в пластиковом корпусе как крепятся к радиатору? так же паяют или только прижим?
Ни что так не портит цель, как прямое попадание

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 600
  • Репутация: +185/-30
  • QRA: KO91OR
Re: MRFE6VP61K25N в пластиковом корпусе
« Ответ #5 : 02 Сентябрь 2020, 16:23:00 »
И паять и прижимать - кому как нравится
R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор

Оффлайн EW3KO

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 143
  • Репутация: +18/-3
  • Подпись находиться в стадии разработки
  • QRA: ko32bd
Re: MRFE6VP61K25N в пластиковом корпусе
« Ответ #6 : 02 Сентябрь 2020, 22:37:55 »
преимущества использования пластикового корпуса
А о недостатках просветите сообщество?
Пластмасса + алюминий за 140 евро?Да.Забыл.Ещё немного меди.
Нет.Увольте.При всех плюсах термического сопротивления.Нет.
Ещё раз приведу инфо о преимуществах и недостатках золота и алюминия.
Если будет время и желание проверьте Power Gain у этих "близнецов"(каждой половины).



« Последнее редактирование: 02 Сентябрь 2020, 23:06:18 от EW3KO »
73!Александр EW3KO

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4502
  • Репутация: +750/-213
  • Дружу с паяльником 56 лет
Re: MRFE6VP61K25N в пластиковом корпусе
« Ответ #7 : 03 Сентябрь 2020, 11:24:27 »
Здравствуйте. Я давно анализирую кроме основных параметров транзистора, на которые сразу все смотрят, ещё и параметр по теплопередаче. Это – очень важный параметр. Я обратил внимание, что часто именно пластиковые транзисторы при одной и той же мощности по даташиту отводят лучше тепло, чем позолоченный фланец. На 1296 МГц я сейчас применяю только пластиковые транзисторы и я их припаиваю. Это делают и многие другие. Исключением является 260 Ваттный транзистор, который в пластиковом корпусе я купить не мог.
         На 432 МГц я использую тоже только пластиковые транзисторы и тоже их припаиваю.  BLF-184, BLF-888 и MRFE6VP5600 в позолоте пока остались в стороне. Продолжу их использовать лишь для экспериментов и измерения параметров РА с различными дизайнами.
То: EW3KO Без обид.  Коллега, вы ещё кроме меди забыли учесть в стоимости транзистора очень чистый полупроводник и всю технологию по разработке, выпуску и тестированию этих транзисторов.

 Я готов купить этот транзистор и изготовить РА для измерения параметров. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн EW3KO

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 143
  • Репутация: +18/-3
  • Подпись находиться в стадии разработки
  • QRA: ko32bd
Re: MRFE6VP61K25N в пластиковом корпусе
« Ответ #8 : 03 Сентябрь 2020, 12:02:00 »
ещё кроме меди забыли учесть в стоимости транзистора очень чистый полупроводник и всю технологию по разработке, выпуску и тестированию этих транзисторов.
Как это у меня получилось ,ума не приложу.
Кристалл там такой  же как и в MRFE6VP61K25HR6/5.
Эта бюджетная версия транзистора конечно же найдёт своего покупателя и область применения.
Но если у вас высокие требования по надёжности и режимам работы, однозначно керамика и золото.ИМХО.
По секрету.На работе в обслуживании ни в одном передатчике МВ и ДМВ диапазона в выходных каскадах не применяются  транзисторы в пластмассовых корпусах.


« Последнее редактирование: 03 Сентябрь 2020, 12:07:44 от EW3KO »
73!Александр EW3KO

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 600
  • Репутация: +185/-30
  • QRA: KO91OR
Re: MRFE6VP61K25N в пластиковом корпусе
« Ответ #9 : 03 Сентябрь 2020, 12:54:55 »
Я уже давно использую пластмассовые транзисторы MRF300, BLP05H9S500P. Ни одного сгоревшего.
Я думаю, что в профессиональных изделиях, которые разработаны давно, применяется керамика из-за того что не было попросту в пластмассе, а сейчас переделывать изделие и документацию, проводить тестирование никто не будет. Нет в этом смысла. Пока керамику производят, так и будут использовать до конца.
Начал потихоньку тестировать этот транзистор в усилителе. Входная часть прекрасно настроилась. Будем двигаться дальше.
R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор

Оффлайн EW3KO

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 143
  • Репутация: +18/-3
  • Подпись находиться в стадии разработки
  • QRA: ko32bd
Re: MRFE6VP61K25N в пластиковом корпусе
« Ответ #10 : 03 Сентябрь 2020, 13:05:50 »
Я уже давно использую пластмассовые транзисторы MRF300, BLP05H9S500P.
Давно ,это сколько? Год?

в профессиональных изделиях, которые разработаны давно, применяется керамика из-за того что не было попросту в пластмассе
Версия транзистора в пластмассе ,если мы говорим о MRFE6VP61K25N анонсирована была в 2014 году.
Ещё тогда Freescale.
А в GSM и не только применениях транзисторы в других корпусах и менее мощные ещё гораздо раньше(c 1995 года).

Будем двигаться дальше.
Успехов вам.Ждём объективных результатов испытаний.
« Последнее редактирование: 03 Сентябрь 2020, 13:49:53 от EW3KO »
73!Александр EW3KO

Оффлайн R1TX

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 643
  • Репутация: +149/-23
  • ex RA1TEX
    • RA1TEX construction page
  • QRA: KO58NM
Re: MRFE6VP61K25N в пластиковом корпусе
« Ответ #11 : 03 Сентябрь 2020, 14:34:33 »
пластик керамика золото алюминий- все изменяется в наработке на отказ.если nxp их скрывает всегда можно проверить ускоренными испытаниями на повышенных температурах.
есть другой вопрос а так ли оно нужно эта космо 0.9999 вероятность отказа. у кого померли транзисторы от наработки ? скорее от экстремальных режимов. тогда вопрос разнятся ли предельные режимы безотказной работы между пластиком и керамикой? вот и ответ. пластик алюминий для индастриал вполне а про радиолюбителей и говорить нечего. зы
могу сказать что керамика корпуса не значит разварка золотом. фрискаил среди ралиолокационных имеет такие транзисторы.
« Последнее редактирование: 03 Сентябрь 2020, 14:38:26 от R1TX »
Алексей 73!

Оффлайн R3KAS

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 258
  • Репутация: +57/-5
Re: MRFE6VP61K25N в пластиковом корпусе
« Ответ #12 : 04 Сентябрь 2020, 08:45:26 »
Могу дальше сказать. NXP и Ampleon не выпускают LDMOS транзисторов с золотой металлизацией кристаллов. Там металлизация алюминиевая. Соответственно разварка тоже алюминиевой проволокой. Золотое покрытие на выводах и фланцах их мощных металлокерамических корпусов - исходит из сложности селективного золочения металлокерамического корпуса. Золотое покрытие требуется только в зоне напайки транзисторных кристаллов. Есть еще один плюс - антикоррозийная защита при длительном хранении.
Фланцы металлокерамических корпусов изготавливают из псевдосплавов медь-молибден или медь-вольфрам. У них температурный коэффициент расширения близок к температурному коэффициенту расширения кремния. Соответственно транзисторы в металлокерамических корпусах лучше выдерживают термоциклы от минус 60 до +125, чем транзисторы в пластике, у которых фланцы медные. У таких на термоциклах разрывает кремниевые кристаллы, если не применяются специальные меры, которые ухудшают тепловое сопротивление кристалл-корпус.

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 600
  • Репутация: +185/-30
  • QRA: KO91OR
Re: MRFE6VP61K25N в пластиковом корпусе
« Ответ #13 : 05 Сентябрь 2020, 10:45:19 »
Господа, по-моему, вы отстали лет на десять. Технологии идут вперед и знать, как устроен транзистор внутри вовсе не обязательно.
Вот выдержка из нашей русской статьи:
"В  марте  2010  г.  компания  STM  анон-сировала   свое   последнее   достижение   в  области  сборки  мощных  СВЧ  MOSFET-  и   LDMOS-транзисторов   —   патентован-ную   технологию   сборки   в   корпуса   с   воздушной  полостью  S TAC  (STAirCavityPackaging)  [10].  Эта  технология  и  изго-товленные  по  ней  транзисторы  имеют  серьезные преимущества перед типовы-ми  керамическими  корпусами.  Корпуса  S TAC  не  требуют  высокой  температуры  сборки,  в  отличие  от  керамических.  В  корпусах S TAC   достигается   тепловое   сопротивление   переход-корпус   менее   0,28°C/Вт,  что  на  20%  ниже,  чем  в  кера-мических.  Кроме  того,  у  транзисторов  в    корпусах S TAC  более  высокие  коэффи-циент  усиления,  выходная  мощность  и  надежность.  Время  наработки  на  отказ  у  корпусов  S TAC  в  4  раза  больше,  чем  у  керамических  корпусов.  Кроме  того,  меньший   на   75%   вес   дает   серьезные   преимущества   для   проектировщиков   аппаратуры авиационного и мобильного применения. Компания STM выпустила в корпусах S TAC  серию  СВЧ  MOSFET  на  50  и 100 В при мощности до 1200 Вт, с коэф-фициентом  усиления  21–26  дБ  и  эффек-тивностью  68–75%  в  сравнении  с  55%  у   керамических   корпусов.   "
Оригинал здесь - https://russianelectronics.ru/files/62480/%D0%AD%D0%9A2013_01_62-68%20%D0%91%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B0%D1%80%D1%8C.pdf
Вот выдержка из иностранной статьи:
"Пластиковый корпус с воздушными полостями для силовых ВЧ-транзисторов следующего поколения заменяет обычную керамику, обеспечивая более высокий коэффициент усиления и выходную мощность при экономии веса и стоимости материалов.
Женева, 10 марта 2010 г. - STMicroelectronics (NYSE: STM), лидер в области энергетики, анонсировала инновационные пластиковые корпуса с воздушными полостями, которые позволяют использовать мощные транзисторы для радиочастотных (RF) приложений, таких как трансиверы, вещательное оборудование и МРТ. сканеры обеспечивают преимущества в производительности и стоимости по сравнению с альтернативными устройствами в керамических корпусах.
Корпуса с воздушными полостями обеспечивают высокую электрическую изоляцию кремниевых кристаллов и хорошо подходят для высокочастотных и мощных приложений. В то время как традиционный корпус корпуса обычно керамический, чтобы выдерживать высокотемпературную пайку во время сборки корпуса, эта новая технология с воздушными полостями теперь обеспечивает более низкое тепловое сопротивление, меньший вес и меньшую стоимость по сравнению с устройствами в керамических корпусах.
Новые пластиковые корпуса STAC от ST обеспечивают тепловое сопротивление между переходом и корпусом (RTH) 0,28 ° C / Вт, что примерно на 20% лучше, чем у сопоставимых керамических корпусов. Это улучшает отвод тепла от кристалла во время нормальной работы, позволяя транзисторам обеспечивать повышенный коэффициент усиления и большую выходную мощность, одновременно повышая надежность. Кроме того, среднее время наработки на отказ (MTTF) для устройств в новых корпусах до четырех раз больше, чем у сопоставимых устройств в керамических корпусах. Кроме того, меньший вес на 75% обеспечивает значительную экономию для разработчиков оборудования, такого как системы авионики или мобильные устройства. Доступны две версии, соответствующие размерам стандартных керамических корпусов с пайкой (без фланцев) или с болтовым креплением, чтобы обеспечить прямую замену в существующих конструкциях.
 ST представила три новых устройства для приложений с частотой до 250 МГц, использующих эту новую пакетную технологию, включая единственный 100-вольтовый УКВ-МОП-транзистор на рынке. 100V STAC3932B / F, в конфигурации с болтовым креплением или без фланца, имеет линейное усиление 26 дБ и может поддерживать выходную импульсную мощность до 900 Вт. STAC2932B / F и STAC2942B / F - это устройства на 50 В с линейным усилением и постоянной номинальной выходной мощностью 20 дБ / 400 Вт и 21 дБ / 450 Вт соответственно. Устройства достигают номинального КПД от 68% до 75% по сравнению с 55% у ближайших керамических альтернатив.
Версия устройства с болтовым креплением находится в полном производстве; безфланцевый вариант сейчас проходит отбор проб и будет запущен в производство во втором квартале 2010 года. Цены на силовые транзисторы в новой пластиковой упаковке с воздушной полостью начинаются с 48 долларов за STAC2932B / F в количестве более 25 000 единиц."
Оригинал здесь - https://www.element14.com/community/docs/DOC-21520/l/press-release-st-microelectronics-package-innovation-from-stmicroelectronics-unlocks-performance-boost-for-high-frequency-power-devices
R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 600
  • Репутация: +185/-30
  • QRA: KO91OR
Re: MRFE6VP61K25N в пластиковом корпусе
« Ответ #14 : 05 Сентябрь 2020, 10:48:29 »
За один этот параметр, который позволяет работать при температуре корпуса 109 градусов, стоит от всего остального отказаться.
R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор