Тепловой режим HMC8205BF10, Допустимая долговременная температура микросхемы Опции

[Master_MW]

Добрый день, уважаемые коллеги.

Возникла проблема в следующем. Для одной из задач потребовалось сложить в октаве мощность 4-х микросхем HMC8205BF10.

Сложил на квадратурных мостах HDS2F, все прекрасно с точки зрения СВЧ, потери на суммирование 4-х усилителей всего 0,45 дБ в 2-4 ГГц. На данный момент занимаюсь конструктивным оформлением в серийное производство,
а опыта по подобным вещам маловато. Токи через каждую из четырех микросхем не превышают 1,5 А. (необходимо было получить достаточно высокую мощность P1dB)

Возникли следующие вопросы:

1. Какая максимальная рабочая температура самого кристалла? Для миллиона часов наработки допускается температура +225 градусов.

Можно ли подымать выше для уменьшения габаритов системы охлаждения или нежелательно? Например, у TGA2578-CP температура кристалла для наработки 100 000 т часов составляет 260 градусов, для наработки 1 000 000 часов - те же 225 градусов.

По ТЗ же наработка на отказ 10 000 часов.


2. Из какого материала выгоднее выполнить корпус? СВЧ блоки стараюсь покрывать иммерсионным серебром, но на алюминий серебро ложиться только через промежуточное покрытие (никель-бор, например). А дополнительное покрытие - это лишнее термосопротивление. Или имеет смысл сделать из латуни, на нее серебро ложится напрямую?


3. Вопрос может и дилетантский, но так и не смог разобраться точно. Тепловое сопротивление кристалл-корпус микросхемы для HMC8205BF10 составляет 1,57 градуса Цельсия на Ватт. То есть, градиент между корпусом и 1,57*(50Вольт х 1,5 А) = 115,5 градусов. Сильно уж много. С другой стороны, для температуры кристалла 260 градусов микросхема может работать при температуре ее корпуса 144,5 градуса. Это заключение справедливо?


Заранее благодарен.

[khach]

Heat spreader - некая подложка, которая разведет тепло на большую площадь чем изначальный кристалл., а потом справятся и обычная медь или алюминий. Может быть и металлизированным алмазом, и нитридом алюминия, и еще куча вариантов.
Температура перехода выше 200 градусов- это за гранью добра и зла для долгой и спокойной жизни для большинства полупроводников, кроме нитрида.

[VCO]

Температура перехода выше 200 градусов- это за гранью добра и зла для долгой и спокойной жизни для большинства полупроводников, кроме нитрида.

Тут надо смотреть на кристалл, а не на технологию. +85 - это приговор, а не диагноз, но тут никакие сплавы не спасут, кроме "холодильника", но не вентилятора. Сам работал с кристаллами и сам знаю, как это сложно. А уж если корпусированы - вдвойне сложнее: дно корпуса дальше чем...

[khach]

Тут надо смотреть на кристалл, а не на технологию. +85 - это приговор,

Нитриду и 200 градусов фигня, чего не сказать про арсенид и кремний- германий.

[VCO]

Нитриду и 200 градусов фигня, чего не сказать про арсенид и кремний- германий.

Это всё замечательно, но что будет с характеристиками при перегреве? Там на 12-м рисунке вижу серьёзное снижение усиления в полосе.
Кроме того, если там рядом есть кремниевые и арсенид-галиевые братья по оружию, то надо и о них как-то позаботиться в плане надёжности.