SiRF射频功率模块的热传导问题.pdf

MitsubishSiliconRFmodule

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大功率RF模块过热损坏

在产品的使用过程中，模块壳体的温
度高过100Cdegree,
出现过功放管在高温下烧坏的情况.
分析原因：
1。界面导热材料的导热系数不够高，
造成热量不能快速地传导到壳体

2。射频模块的上部未与散热器或壳
体接触，与壳体的接触面太小，
造成不能充分利用壳体的散热功能。

4.Inordertomaximizereliabilityoftheequipment,itisbettertokeepthedevices
temperaturelow.Itisrecommendedtoutilizeasufficientsizedheat-sinkinconjunction
withothercoolingmethodsasneeded(fan,etc.)tokeepthecasetemperatureforRA
seriesproductslowerthan60deg/Cunderstandardconditions,andlessthan90deg/C
underextremeconditions.–--PrecautionfromMitsubishSiRFmoduleDatasheet
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界面材料的热阻影响

热阻thermalresistance(单位是℃/W或K/W)
当热量在物体内部以热传导的方式传递时，遇到的热阻称为导热热阻。对于热流经过的截面积不变的平板，
导热热阻为L/(kA）。其中L为平板的厚度，A为平板垂直于热流方向的截面积，k为平板材料的热导率。
例如：采用4.0W/m*K导热率的硅脂，涂抹在50mm*18mm的面积上,0.2mm厚度
Rb=0.2*10-3m/[(50*18*10-6m2)*4.0W/m*K]=0.0556C/W
对41.38w总功率,温升41.38*0.0556=2.299C
对89.95w总功率,温升89.95*0.0556=4.997C

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如何判断界面材料的导热系数是否合适

散热器的体积/散热面积，和环境温度
直接影响了最终的结温，而界面导热材影响
了散热器散热效果的充分发挥。
当接触面粗糙时，接触热阻会影响热的
传递，直接表现为功率器件上的温度高，而
散热器的温度并不高。
导热界面材料用于填充界面间的缝隙，
从而极大的降低由于接触产生的热阻。

当散热器的体积和散热面积足够大时，
采用的界面材料导热系数越高，会使器件的
温度很快降低，但当焊接点与散热器的温差
相差不太大时，表明所选用的界面导热材料
的导热系数是合适的，再升高界面材料的导
热系数这种改善就不明显了。

当散热器的体积太小，热容太小时，即
使采用高导热系数的界面材料只能使功率器
件焊点与散热器的温差变小，散热器也很烫，
但LED温度仍然很烫。这时就必须考虑增加
散热器的体积和表面积，或改善空气流通的
情况,如采取加风扇等主动散热的方式。

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卓尤提供的解决方案

SiRF模组的底部采用导热系数
为5.0w/m*K的硅脂，以保证底
部的热量能迅速传导到壳体

SiRF模组的顶部采用导热系数
为5.0w/m*K的柔软的导热硅胶垫片，
以保证当上盖上紧时，模组的热量
可通过导热垫片的紧密接触传导到
上盖，从而加快热量的导出。

因为卓尤的导热硅胶垫是导热绝缘的，
不用担心与周边的器件发生接触造成
电路上的问题。
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