Tecnologia ISOPLUS da IXYS

Os encapsulamentos ISOPLUS220TM, ISOPLUS247TM, ISOPLUS264TM e ISOPLUS227TM são os equivalentes isolados dos tradicionais TO-220, TO-247, TO-264 e SOT-227 não isolados (carcaça metálica). Caracterizam-se pela tecnologia patenteada DCB (Direct Copper Bond) onde o die é soldado diretamente sobre uma lâmina de cobre (DCB) ao invés do lead-frame de cobre. A cerâmica DCB, o mesmo material substrato usado em módulos de alta potência, não apenas apresenta capacidade de grande isolação (2500 VRMS) mas também baixa resistência térmica comparável ao convencional isolado com isolantes externos convencionais.



Exemplo:



Por não haver o furo de fixação, a área de contato é maior, aumentando também a capacidade de dissipação do encapsulamento. A estrutura formada pelas camadas de cobre, isolante e silício, apresentam coeficientes de dilatação similares, reduzindo estresse mecânico oriundo de estresse elétrico. Isso significa muito maior capacidade de suportar regimes extremos de dissipação, e muito maior confiabilidade e robustez. A área de contato com o dissipador não necessita de pasta térmica.

Estes encapsulamentos isolados, por não disporem de furo para fixação, necessitam de uma outra forma de fixação ao dissipador. Existem clamps desenhados especialmente para cada modelo de encapsulamento, que agilizam a montagem manual ou automatizada, pois não necessitam de parafusos nem de isoladores, com ou sem pasta de solda. Outra alternativa, fácil de ser ferramentada na própria fábrica, é a de colocar os transistores alinhados na mesma borda da PCI, com sua superfície dissipativa voltada ao dissipador, pressionados contra o dissipador por uma barra metálica aparafusada a este.



Caso o dissipador esteja abaixo da placa, a própria PCI pode servir de barra, talvez exigindo um reforço, dependendo do caso.

A primeira evolução dos encapsulamentos TO-XXX são os PLUS-XXX. Nestes não há ainda o isolamento, porém o furo de fixação foi eliminado, aumentando consideravelmente a área de contato térmico e reduzindo a resistência térmica. Os ISOPLUSXXX são os PLUS-XXX isolados pela tecnologia DCB. Veja abaixo um comparativo das características térmicas destes.

O modelo PLUS tem uma resistência térmica em média a metade do convencional, devido ao aumento da área de contato térmico. O PLUS é superior ao ISOPLUS se o isolamento não é necessário, porém, se considerarmos a resistência térmica dos isoladores usados para isolar o encapsulamento convencional ou o PLUS (entre 1oC/W e 3oC/W), o ISOPLUS é muito superior em termos de condutibilidade térmica, além de exibir uma rigidez dielétrica superior (2500VRMS).





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