Metodyka formułowania wielodrogowego nieliniowego skupionego modelu termicznego elementu półprzewodnikowego

• Autorzy: Górecki K. , Zarębski J.

Warianty tytułu

EN

Methodics of formulating of multipath nonlinear compact thermal model of a semiconductor device

• Konferencja: Konferencja przemysłowo-naukowa : Powłoki wielofunkcyjne(1 ; 11-14.10.2012 ; Świeradów Zdrój, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono metodykę opisu transportu ciepła ze struktury półprzewodnikowej elementu elektronicznego do otoczenia. Uwzględniono wielodrogowość transportu ciepła oraz zaproponowano uniwersalną postać modelu termicznego elementu półprzewodnikowego stanowiącego część urządzenia elektronicznego znajdującego się w obudowie. Pokazano postać modeli termicznych elementu półprzewodnikowego z dwoma różnymi systemami chłodzenia oraz zaproponowano sposób wyznaczania wartości parametrów takiego modelu.

EN

In the paper the methodics of description of the heat transport from the interior of semiconductor devices to the surroundings is presented. The universal form of the thermal model of semiconductor device operating in any electronic equipment located inside any box with multipath heat transfer taken into account is proposed. Moreover, the form of the thermal model of the semiconductor device operated with two different cooling conditions is described. For this model also the manner of obtaining the values of parameters of such model is shown.

Słowa kluczowe

PL

model termiczny; elementy półprzewodnikowe; samonagrzewanie

EN

thermal model; semiconductor devices; selfheating

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 54, nr 1
• Strony: 22--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., wykr.

Twórcy

autor

Górecki K.

• Akademia Morska w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej

autor

Zarębski J.

• Akademia Morska w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej

Bibliografia

• [1] Janke W.: Zjawiska termiczne w elementach i układach półprzewodnikowych, WNT, Warszawa 1992.
• [2] Lisik Z.: Zjawiska w strukturach półprzewodnikowych - metody ich modelowania. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź 2005.
• [3] Castellazzi A., Kraus R., Seliger N., Schmitt-Landsiedel D.: Reliability analysis of power MOSFET's with the help of compact models and circuit simulation. Microelectronics Reliability, Vol. 42, 2002, pp. 1605-1610.
• [4] Ciappa M., Carbognami F., Cora P., Fichtner W.: A novel thermomechanics-based lifetime prediction model for cycle fatigue failure mechanisms in power semiconductors. Microelectronics Reliability, Vol.42, 2002, pp. 1653-1658.
• [5] Zarębski J., Górecki K.: The electrothermal large-signal model of power MOS transistors for SPICE. IEEE Transaction on Power Electronics, Vol. 25, No. 5-6, 2010, pp. 1265-1274.
• [6] Amerasekera A., Chang M-C., Seitchik J. A., Chatterjee A., Mayaram K., Chern J-H.: Self-heating effects in basic semiconductor structures. IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. 40, 1993, No. 10, pp. 1836-1844.
• [7] Zarębski J., Modelowanie, symulacja i pomiary przebiegów elektrotermicznych w elementach półprzewodnikowych i układach elektronicznych, Prace Naukowe Wyższej Szkoły Morskiej w Gdyni, Gdynia 1996.
• [8] Zarębski J., Górecki K.: Modelling Cool MOS Transistors in SPICE. IEE Proc. on Cicuits, Devices and Systems, Vol. 153, No. 1, 2006, pp. 46-52.
• [9] Górecki K., Zarębski J.: Paths of the heat flow from semiconductor devices to surrounding. Proceedings of the 19th International Conference Mixed Design of Integrated Circuits and Systems MIXDES 2012, Warszawa, 2012, s. 313-318.
• [10] Yener Y., Kakac S.: Heat Conduction. Taylor &Francis, 2008.
• [11] D'Alessandro V., Rinaldi N.: A critical review of thermal models for electrothermal simulation. Solid-State Electronics, Vol. 46,2002, No. 4, pp. 487-496.
• [12] Szekely V.: A New Evaluation Method of Thermal Transient Measurement Results. Microelectronic Journal, Vol. 28, No. 3, 1997, pp. 277-292.
• [13] Górecki K., Zarębski J.: Estymacja parametrów modelu termicznego elementów półprzewodnikowych. Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji, No. 3, 2006, pp. 347-360.
• [14] Masana F. N.: Pseudo-3D Dynamic Thermal Model for Semiconductor Packages. 7th International Conference Mixed Design of Integrated Circuits and Systems MIXDES 2000, Gdynia 2000, pp. 357-360.
• [15] Górecki K., Zarębski J.: Nonlinear compact thermal model of power semiconductor devices. IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies, Vol. 33, No. 3, 2010, pp. 643-647.
• [16] Bagnoli P. E., Casarosa C., Ciampi M., Dallago E.: Thermal resistance analysis by induced transient (TRAIT) method for power electronic devices thermal characterization. IEEE Trans, on Power Electronics, I. Fundamentals and Theory, Vol. 13, No. 6, 1998; s. 1208-19.
• [17] Rencz M., Szekely V.: Dynamic thermal multiport modeling of 1С packages. IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies, Vol. 24, No. 4, 2001, pp. 596-604.
• [18] Górecki K., Zarębski J.: Badanie wpływu wybranych czynników na parametry cieplne tranzystorów mocy MOS. Przegląd Elektrotechniczny, Vol. 85, No. 4, 2009, pp. 159-164.
• [19] Górecki K., Zarębski J., Bisewski D., Dąbrowski J.: Nonlinear compact thermal model of SiC power semiconductor devices. Elektronika, Nr 11, 2010, s. 9-12.
• [20] Wilson P. R., Ross J. N., Brown A. D.: “Simulation of magnetic component models in electric circuits including dynamic thermal effects”, IEEE Trans, on Power Electronics, Vol. 17, No. 1, 2002, pp. 55-65.
• [21] Oettinger F. F., Blackburn D. L.: Semiconductor Measurement Technology: Thermal Resistance Measurements, U. S. Department of Commerce, NIST/SP-400/86, 1990.
• [22] Zarębski J., Górecki K.: A New Method for the Measurement of the Thermal Resistance of the Monolithic Switched Regulator LT1073. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 56, No. 5, 2007, pp. 2101-2104.
• [23] Górecki K., Zarębski J.: System mikrokomputerowy do pomiaru parametrów termicznych elementów półprzewodnikowych i układów scalonych, Metrologia i Systemy Pomiarowe, t. VIII, Nr 4, 2001, s. 379-396.