金刚石在GaN功率放大器热设计中的应用

摘要：

随着GaN功率放大器向小型化、大功率发展,其热耗不断增加,散热问题已成为制约功率器件性能提升的重要因素.金刚石热导率高达2 000 W/(m·K),是一种极具竞争力的新型散热材料,可用作大功率器件的封装载片.采用不同载片材料对一款热耗为53 W的GaN功率放大器进行封装.分别采用有限元仿真及红外热成像仪对放大器的芯片结温进行仿真和测试,结果显示,采用金刚石载片封装的放大器的结温比采用钼铜(MoCu30)载片封装的放大器的结温降低了 30.01℃,约18.69％.同其他常用载片材料进行进一步对比得出,在相同工作条件下,采用金刚石载片封装的放大器结温最低,并且随着热耗增加,金刚石的散热能力更为突出.在芯片安全工作温度175℃以下,金刚石能满足GaN功率放大器100 W热耗的散热需求.

关键词：GaN功率放大器、金刚石材料、有限元仿真、芯片结温、散热能力

所属期刊栏目：47

分类号：TN305.94(半导体技术)

在线出版日期：2022-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：834-838