普通大功率晶体管的集电极就是其散热基板,即集电极和散热基板是相通的。在使用过程中需要采用绝缘措施将晶体管与散热器隔开。通常采用40~75μm厚的云母片或涤纶薄膜涂覆导热硅脂后,贴装于功率器件与散热器之间。这种绝缘措施将导致热阻大幅度提高,实际耗散功率降低,可靠性下降。此外,这种绝缘手段易产生漏电等故障,同时对散热器表面光洁度要求较高。
本文介绍一种安装面绝缘型大功率晶体管。它的外形封装有两种:ISOTO—3P Ⅱ、ISOF—4(“ISO”表示绝缘型),详见图1、图2。这种器件在结构上采用了一层高导热率的电子陶瓷,将集电极与散热基板隔开,既保证了电的绝缘,又保证了热的快速传导。实际使用时,在管子的安装面上涂覆导热硅脂后,直接贴装于散热器平面上即可。所以安装热阻降至最低,最大限度地提高了器件的实际耗散功率。同时,给安装工艺带来了极大的方便。


为了进一步理解这种器件的优越性,在此给出一组热阻曲线,如图3所示。曲线1是无陶瓷也未加云母片的结果,曲线2是有陶瓷未加云母片的结果,曲线3是无陶瓷加云母片的结果,测试功率为75W。不难看出,曲线1与曲线2几乎重合。因此,利用陶瓷绝缘的效果非常理想,不仅在同等功率下可缩小散热面积,同时也大大提高了可靠性和对恶劣环境的抗蚀能力。

这种安装面绝缘的大功率管广泛应用于高保真音响、步进电机驱动、电源调整以及超声设备功率输出等场合。
国内有的公司已成功地开发了上述这种封装结构,并批量生产此种晶体管。现将十几种安装面绝缘型大功率晶体管的主要参数列于附表内,供实际选用时参考。(谢世健 李振江)
