Datenblatt Transistor SOT23, Frage zur Kühlfläche

[Steve van de Grens (roehrmond)]

Der Screenshot ist vom Datenblatt des IRLML6344.

Verstehe ich die markierte Angabe richtig, dass sie bei Montage auf 
einer Kühlfläche mit 1 Quadrat-Zoll, also 6,5 Quadrat-Zentimeter gilt?

Ich habe noch die Angabe im Kopf, dass so ein Transistor ganz ohne 
Kühlfläche 250 mW sicher dauerhaft verträgt. Kennt jemand ähnliche 
Pi-mal-Daumen Werte für kleinere/realistische Kühlflächen?

[Arno R. (arnor)]

Steve van de Grens schrieb:
> Kennt jemand ähnliche
> Pi-mal-Daumen Werte für kleinere/realistische Kühlflächen?

Im Anhang.

[Gerald B. (gerald_b)]

Das sind alles Pi mal Daumen Schätzungen. Das fängt damit an, das Der 
Kanalwiderstand bei Ugs 10V angegeben wird, du den aber vermutlich mit 
Logikpegel ansteuern willst.
Dann kann es in einem geschlossenen Gehäuse zu Wärmestau kommen, weil da 
vielleicht ein Spannungesregler ist, oder in einem Schaltnetzteil ein 
gealterter Elko inzwischen nicht mehr low ESR ist und zum Heizkörper 
mutiert.
Dann kommt noch hinzu, wie dick das Board ist, wieviele Lagen es hat und 
ob es mit heizt, oder zur Entwärmung beiträgt.
Der Entwurf hat auch was mit Erfahrung und Intuition zu tun.
Wenn es keinen zwingenden Grund für 0,3mm Leiterzüge gibt, dann binde 
den Transistor entsprechend großzügiger an, damit er über seine Pins 
Wärme abgeben kann. Bei Drain und Source gerne auch mit ein oder 
mehreren Dukos kurz hinter dem Pad, um die Wärme auf andere Layer zu 
verteilen. Wenn das Teil nicht im 3 stelligen khz Bereich taktet, wo dir 
HF in die Suppe spucken kann, ist das eine gute Idee.

[Frank O. (frank_o)]

Arno R. schrieb:
> Im Anhang.

Interessante Lektüre!
Beim letzten Beispiel die doppelte Kühlleistung. Aus dem Bauch raus, 
hätte ich das nicht vermutet.

[Stefan K. (stk)]

Gerne werden die Flächenangaben im Datenblatt der SMD 
Leistungshalbleiter noch um einen unauffälligen Zusatz wie "2oz. Copper" 
ergänzt, also zwei Unzen Kupfer pro Quadratfuß Leiterplattenfläche.

[H. H. (Gast)]

Es kann auch noch drauf ankommen ob 35 oder 70µm Kupfer, und natürlich 
einseitig oder doppelseitig mit Durchkontaktierungen (und deren Anzahl 
und Lage). Und dann noch die Einbaulage der Platine...

[Klaus H. (hildek)]

Steve van de Grens schrieb:
> Verstehe ich die markierte Angabe richtig, dass sie bei Montage auf
> einer Kühlfläche mit 1 Quadrat-Zoll, also 6,5 Quadrat-Zentimeter gilt?

Ja, so sehe ich das auch.
Ich vermute mal, das liegt daran, dass Ptot = 1.3W ist und um die 
Leistung loszuwerden, braucht man zusammen mit der Montageart <100°/W. 
Das passt dan so etwa für die max. Sperrschichttemperatur bei 20°C 
Umgebung.

In der auch vermerkten AN-994 ist zwar dieses Gehäuse SOT-23 nicht 
genannt; beim SOT-223 werden mit der Fläche typ. 27°C/W und max. 60°C/W 
(ein weiter Bereich!) genannt.
Ganz ohne Fläche max. 86°C/W. Also knapp ein Faktor von 1.5, den man 
grob auch auf das SOT-23 übertragen könnte.
Man wäre dann bei etwa 150°C/W und dann müsste eigentlich noch rund 1W 
möglich sein. (Kommt mir trotzdem viel vor).

250mW sind dann schon sehr auf der sicheren Seite mit nicht mal 40K 
Erhöhung.

[Andrew T. (marsufant)]

Stefan K. schrieb:
> "2oz. Copper"
> ergänzt, also zwei Unzen Kupfer pro Quadratfuß Leiterplattenfläche.

Für die metrischen user hier im Forum:  70um Cu Dicke .-)

[Andrew T. (marsufant)]

Klaus H. schrieb:
> Ich vermute mal, das liegt daran, dass Ptot = 1.3W ist und um die
> Leistung loszuwerden, braucht man zusammen mit der Montageart <100°/W.
> Das passt dan so etwa für die max. Sperrschichttemperatur bei 20°C
> Umgebung.

Nein.
Die Datenblätter muss man richtig lesen:
die 1.3W ergeben sich schlicht aus max. Sperrschichttemperatur und der 
Angabe Rth_junction_anschlussfahne. Schlicht dividiert.

Also ein rein rechnerischer Wert.

Somit in der Praxis klar nicht machbar, da der "infinite heatsink" 
(früher sehr schön bei DaBla 2N3055 etc in den Tabellen-Fussnoten) halt 
nicht schaffbar ist .-)

[Peter D. (peda)]

Für mehr Leistung nehme ich einen SOT-223.

[Frank O. (frank_o)]

H. H. schrieb:
> oder doppelseitig mit Durchkontaktierungen

Ist alles schon so lange her, aber da hatte ich einen Artikel gelesen 
und auch ein Programm zur Berechnung der Vias. Da staunt man Bauklötze 
was es alles zu beachten gibt. Allein bei der Temperatur. Unterschiede 
machten (klar machen das Unterschiede, wenn man das vor Augen hat) schon 
die Vias, ob mit Lötzinn gefüllt oder nicht.
Das beste Stück Arbeit was ich je gesehen habe, und der Mensch, der das 
entwickelt hatte, wusste mit Temperatur umzugehen, war ein 
Curtis-Controller.

Anfangs wurden diese Teile für Rollstühle entwickelt und dann kamen sie 
in Flurföderzeuge. Wenn einer schon mal den Begriff "Ameise" gehört hat, 
im Zusammenhang mit Gabelstaplern, in solche Geräte.

Na jedenfalls waren die ersten Curtis noch nicht mit Mosfets. Da waren 
Platinen über Kopf, ineinander verschachtelt. Das Teil wurde nur über 
die Platte gekühlt, die mit dem Fahrzeug verbunden war. Diese Steuerung 
machte bis zu 240A. Nur eine Einzige hatte ich defekt. Aber 
Temperaturprobleme gab es nie bei den Dingern. Selbst bei richtig heißem 
Wetter nicht.
Früher gab es bestimmt die besseren Entwickler.

[H. H. (Gast)]

Peter D. schrieb:
> Für mehr Leistung nehme ich einen SOT-223.

Ich eher TO-200, oder die noch größeren Brüder.



https://www.alfatec.de/fileadmin/_processed_/csm_Scheibenzellen_7fbe5a6ef3.png

[H. H. (Gast)]

Frank O. schrieb:
> die Vias, ob mit Lötzinn gefüllt oder nicht.

Mit Kupfer gefüllt!


> Früher gab es bestimmt die besseren Entwickler.

Bin im Ruhestand.

[Stefan K. (stk)]

Klaus H. schrieb:
> Ja, so sehe ich das auch.
> Ich vermute mal, das liegt daran, dass Ptot = 1.3W ist und um die
> Leistung loszuwerden, braucht man zusammen mit der Montageart <100°/W.
> Das passt dan so etwa für die max. Sperrschichttemperatur bei 20°C
> Umgebung.

Üblicherweise gelten die Datenblattangaben für 25°C Umgebungstemperatur, 
aber auch damit passt es in etwa rechnerisch.

Andrew T. schrieb:
> Nein.
> Die Datenblätter muss man richtig lesen:
> die 1.3W ergeben sich schlicht aus max. Sperrschichttemperatur und der
> Angabe Rth_junction_anschlussfahne. Schlicht dividiert.
>
> Also ein rein rechnerischer Wert.

Nein, im Datenblatt ist der Wärmewiderstand zur Umgebung 
(Junction-to-Ambient) bei Montage auf 1 Quadrat-Zoll kupferkaschierter 
Leiterplatte genannt.

[Steve van de Grens (roehrmond)]

Ich danke euch für die Antworten

[Andrew T. (marsufant)]

Stefan K. schrieb:
>
>>
> Andrew T. schrieb:
>> Nein.
>> Die Datenblätter muss man richtig lesen:
>> die 1.3W ergeben sich schlicht aus max. Sperrschichttemperatur und der
>> Angabe Rth_junction_anschlussfahne. Schlicht dividiert.
>> Also ein rein rechnerischer Wert.
>
> Nein, im Datenblatt ist der Wärmewiderstand zur Umgebung
> (Junction-to-Ambient) bei Montage auf 1 Quadrat-Zoll kupferkaschierter
> Leiterplatte genannt.

Du musst noch viel lernen, insbesondere Datenblätter zu verstehen.

[Frank O. (frank_o)]

Andrew T. schrieb:
> Du musst noch viel lernen, insbesondere Datenblätter zu verstehen.

Ich tue mich mit manchen Sachen in den Datenblättern auch immer noch 
schwer, aber wenn man die nicht richtig versteht, dann kommt man nicht 
weit.

[Gregor J. (Firma: Jasinski) (gregor_jasinski)]

Steve van de Grens schrieb:
> Ich habe noch die Angabe im Kopf, dass so ein Transistor ganz ohne
> Kühlfläche 250 mW sicher dauerhaft verträgt. Kennt jemand ähnliche
> Pi-mal-Daumen Werte für kleinere/realistische Kühlflächen?

Ja, 250mW wird ein SOT23-3 wohl schon dauerhaft vertragen, nur sollte 
man ab einer gewissen Leistung dann lieber doch auf etwas dickeres 
umsteigen, ich persönlich würde es auf jeden Fall machen, d.h. etwas 
Robusteres nehmen, wenn ich damit 0,5A oder 1A schalten müsste – so ein 
Winzling käme für mich dann nicht in Frage, sondern mindestens einer im 
SOT223- und bei 1A oder mehr vielleicht sogar einer im DPAK-Gehäuse, 
weil da die Halbleiter in der Regel etwas robuster gestaltet sind; auch 
eine plötzliche Hitzeentwicklung im Innneren wird in der Regel durch ein 
größeres Gehäuse besser abgefangen. Meistens werden diese winzigen 
MOSFETs aber durch ganz andere Dinge entweder sofort oder durch die 
schleichende Degradation etwas verzögert zerstört – man geht zeitweise 
in einen Linearbetrieb über, man geht an die Spannungsgrenzen – 
insbesondere mit der Gatespannung – ohne jeglichen Überspannungsschutz. 
Man macht sich also um die 250mW und Hitzeableitung sorgen, der MOSFET 
wird aber wegen nicht Berücksichtung anderer Faktoren/Umstände nicht 
richtig gewählt und nach einer gewissen Zeit gar nicht durch die Hitze, 
sondern ein ganz anderes profanes Ereignis erledigt. Bei 
größeren/dickeren MOSFETs steigt aber in der Regel signifikant die 
parasitäre Kapazität am Eingang, am Ausgang und auch zwischen Eingang 
und Ausgang, der Miller-Effekt wird dann immer sichtbarer auf dem 
Oszilloskop und es wird auch immer problematischer so einen MOSFET 
adäquat schnell zu schalten – man muss also immer die Vorteile gegenüber 
den Nachteilen abwägen und bei einem Kompromiss dann irgendwo einen 
Punkt setzen.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Frank O. schrieb:
> Da waren
> Platinen über Kopf, ineinander verschachtelt. Das Teil wurde nur über
> die Platte gekühlt, die mit dem Fahrzeug verbunden war. Diese Steuerung
> machte bis zu 240A. Nur eine Einzige hatte ich defekt. Aber
> Temperaturprobleme gab es nie bei den Dingern. Selbst bei richtig heißem
> Wetter nicht.

Die Sandwichbauweise hat Curtis nie aufgegeben und sie haben die 
Controller völlig vergossen - dankeschön. Meinem Curtis im Auto (60V, 
400A) wurde vom Hersteller des Fahrzeugs ein Lüfter mitgegeben, weil es 
bei längerer Bergfahrt schon mal warm werden kann, obwohl dieser 1221 
Controller mit MOSFets ausgestattet ist.
Ein Temperaturabfuhrwunder ist also auch das Aluprofil der Curtis nicht.

[H. H. (Gast)]

Matthias S. schrieb:
> Ein Temperaturabfuhrwunder ist also auch das Aluprofil der Curtis nicht.

Der beste Kühlkörper ist die Vermeidung von Verlustleistung.

[Steve van de Grens (roehrmond)]

Gregor J. schrieb:
> wenn ich damit 0,5A oder 1A schalten müsste – so ein
> Winzling käme für mich dann nicht in Frage

Ich habe gerade eine Lieferung IRLML6344 (N-Kanal) aus China 
ausgemessen, meine ersten MOSFET in dieser kleinen SOT-23 Bauform.

Die Transistoren haben bei 3 V Ansteuerung und 1 A Laststrom 30 mV 
Spannungsabfall, also nur 30 mW Verlustleistung.

Ich habe auch IRLML6402 (P-Kanal) bekommen, da sind es 100 mW.

> man geht zeitweise in einen Linearbetrieb über, man geht
> an die Spannungsgrenzen – insbesondere mit der Gatespannung

Kann ich mir kaum vorstellen. Beide Modelle haben 0,9 V Threshold und 7 
nC. Ein Mikrocontroller der 20 mA liefert lädt das Gate in 350 ns um.

Ich habe da keine Bedenken.

[Udo K. (udok)]

Gregor J. schrieb:
> Ja, 250mW wird ein SOT23-3 wohl schon dauerhaft vertragen

Mit Rth=400°C/Watt sind das 125 Grad bei Raumtemperatur, ziemlich viel 
für zuverlässigen Betrieb.

Ein SOT-89 mit 1 cm² Top-Kupfer wird auf einem 6 Lagen Print mit GND 
Flächen bei 0.3 Watt Verlusstleistung 71°C warm.
Insgesamt sind 3 SOT-89 drauf, mit je 0.3 Watt und zwei DC/DC Regler.
Der Print ist ca. 8 x 10 cm gross, und die obere Hälfte mit den 
Transistoren wird spürbar warm.  Mehr als 1 Watt würde ich nicht über 
SMD Bauteile verheizen.

Gruss, Udo

[Steve van de Grens (roehrmond)]

Udo K. schrieb:
> Mit Rth=400°C/Watt sind das 125 Grad bei Raumtemperatur, ziemlich viel
> für zuverlässigen Betrieb.

125 Grad sind noch deutlich unter den maximal zulässigen 150. Die 
größeren MOSFET sind sogar bis 175 °C spezifiziert.

Wo hast du die 400 her? Ist das ein Annäherungswert für SOT23?

[Udo K. (udok)]

Steve van de Grens schrieb:
> 125 Grad sind noch deutlich unter den maximal zulässigen 150. Die
> größeren MOSFET sind sogar bis 175 °C spezifiziert.
>
> Wo hast du die 400 her? Ist das ein Annäherungswert für SOT23?

Aus dem Datenblatt von Diodes DP350T05.  Und Diodes waren die Vorreiter 
als die Rth Werte in den Datenblätter immer schöner wurden.  Für 
zuverlässigen Dauerbetrieb sind Temperaturzyklen mit mehr als 100°C 
tödlich, wenn die Bauteile keine elastischen Beine haben um die 
thermische Ausdehnung zu schlucken.

[Joachim B. (jar)]

Steve van de Grens schrieb:
> Udo K. schrieb:
>> Mit Rth=400°C/Watt sind das 125 Grad bei Raumtemperatur, ziemlich viel
>> für zuverlässigen Betrieb.
>
> 125 Grad sind noch deutlich unter den maximal zulässigen 150.

dir ist aber klar das im Sommer Raumtemperaturen auf 40°C steigen 
können, nicht überall sind Klimaanlagen verbaut.
Wer immer mit Raumtemperatur als 21°C rechnet hat schon verloren!

[Steve van de Grens (roehrmond)]

Joachim B. schrieb:
> dir ist aber klar das im Sommer Raumtemperaturen auf 40°C steigen
> können, nicht überall sind Klimaanlagen verbaut.
> Wer immer mit Raumtemperatur als 21°C rechnet hat schon verloren!

Ja sicher. Es ging mir bei den 40 °C um die maximale Belastbarkeit, die 
unter günstigen Umständen bei Zimmertemperatur realistisch zu erreichen 
ist. Dass ein solides qualitativ hochwertiges Gerät weit mehr vertragen 
soll, steht auch für mich außer Frage.

Ich fand allerdings diesen Hinweis gut und wichtig:

Udo K. schrieb:
> Für zuverlässigen Dauerbetrieb sind Temperaturzyklen mit mehr als 100°C
> tödlich, wenn die Bauteile keine elastischen Beine haben um die
> thermische Ausdehnung zu schlucken.

Wenn man wie ich vorher nur mit bedrahten Bauteilen gearbeitet hat, kann 
das schnell man in Vergessenheit geraten.

[Rainer W. (rawi)]

Gerald B. schrieb:
> Das fängt damit an, das Der Kanalwiderstand bei Ugs 10V angegeben wird,
> du den aber vermutlich mit Logikpegel ansteuern willst.

Warum sollte Ugs einen Einfluss auf die Wärmeableitung haben?

Steve van de Grens schrieb:
> Es ging mir bei den 40 °C um die maximale Belastbarkeit, die
> unter günstigen Umständen bei Zimmertemperatur realistisch zu erreichen
> ist.

"Günstige Umstände" wäre PCB-Aufbau mit anständigen Cu-Flächen zur 
Wärmeverteilung und ein solider Lüfter, der für Luftströmung und 
Zerstörung der Grenzschicht sorgt.

[Gregor J. (Firma: Jasinski) (gregor_jasinski)]

Udo K. schrieb:
> Mehr als 1 Watt würde ich nicht über SMD Bauteile verheizen.

Solange sich das vermeiden lässt, sollte man es auch vermeiden; wenn 
sich das nicht vermeiden lässt, was auch vorkommen darf und genauso 
legitim ist, sollte man zu dickeren/größeren Gehäusetypen greifen, was 
ich ausführlich beschrieben habe – aufwärmen wird sich mit der Zeit aber 
trotzdem alles entsprechend. Wenn jemand 1-2A durch ein SOT23-Gehäuse 
durchjagen oder es mit 250mW bespaßen will, wird man das durch Worte 
nicht verhindern können – er muss es selbst erfahren.

[Steve van de Grens (roehrmond)]

Rainer W. schrieb:
> "Günstige Umstände" wäre PCB-Aufbau mit anständigen Cu-Flächen zur
> Wärmeverteilung und ein solider Lüfter, der für Luftströmung ... sorgt.

Ja, an so einen Aufbau dachte ich dabei. Oder eine Platine die senkrecht 
in einem Gehäuse steht, dass oben und unten reichlich Lüftungsschlitze 
hat.

[Stefan K. (stk)]

Steve van de Grens schrieb:
> Ich habe gerade eine Lieferung IRLML6344 (N-Kanal) aus China
> ausgemessen, meine ersten MOSFET in dieser kleinen SOT-23 Bauform.
>
> Die Transistoren haben bei 3 V Ansteuerung und 1 A Laststrom 30 mV
> Spannungsabfall, also nur 30 mW Verlustleistung.

Ich habe einen echten IRLML2502 auf einer kleinen, senkrecht frei an den 
Leitungen hängenden, einseitig kupferkaschierten Pertinaxplatine etwas 
stärker gequält.

Bei 4,5V Ansteuerung und 19°C Raumtemperatur:
1A: 26mV, 26mW
4,2A nach mehreren Minuten: 131mV, 0,55W
5A nach mehreren Minuten: 174mA, 0,87W

Da das Netzteil nur max. 5A liefern kann habe ich die Ansteuerspannung 
auf 3V reduziert. Nach 15 Minuten habe ich den Test abgebrochen weil 
mich der Netzteillüfter genervt hat. Der Spannungsabfall an der 
Gate-Source Strecke hatte sich da bei 5A bei 245mV stabilisiert. Die 
1,23W Verlustleistung waren mit nah genug am Datenblatt-Maximalwert von 
1,25W.

Bei 10V Vgs und weiter 5A Strom fiel der Spannungsabfall auf 135mV.

[Steve van de Grens (roehrmond)]

Stefan K. schrieb:
> Ich habe einen echten IRLML2502 auf einer kleinen kupferkaschierten
> Pertinaxplatine etwas stärker gequält.

Sehr schön. Was mir dabei auffällt ist, dass sich deine Kühlfläche je 
zur Hälfte auf Drain und Source verteilt.

Ich hatte bisher angenommen, dass diese Transistoren hauptsächlich über 
den Drain Anschluss gekühlt werden. Stimmt das?

[H. H. (Gast)]

Steve van de Grens schrieb:
> Ich hatte bisher angenommen, dass diese Transistoren hauptsächlich über
> den Drain Anschluss gekühlt werden. Stimmt das?

Ja.

[Steve van de Grens (roehrmond)]

Andrew T. schrieb:
> die 1.3W ergeben sich schlicht aus max. Sperrschichttemperatur und
> der Angabe Rth_junction_anschlussfahne. Schlicht dividiert.
> Somit in der Praxis klar nicht machbar

Was nun von Stefan K. widerlegt wurde:

Stefan K. schrieb:
> Die 1,23W Verlustleistung waren mit nah genug am
> Datenblatt-Maximalwert von 1,25W.

Ich habe mir das bei mehreren anderen IRLML Modellen unterschiedlicher 
Hersteller angeschaut. Bei allen ist es wie du sagst eine schlichte 
Division. Aber man beachte die Beschriftung "junction-to-ambient" 
(Umgebung, nicht Anschlussfahne). Die Kühlung durch die Platine in 25°C 
Luft ist da schon mit drin!

Bei den größeren TO220 Modellen steht an dieser Stelle hingegen ein 
"junction-to-case" Wert.

[Stefan K. (stk)]

Steve van de Grens schrieb:
> Stefan K. schrieb:
>> Ich habe einen echten IRLML2502 auf einer kleinen kupferkaschierten
>> Pertinaxplatine etwas stärker gequält.
>
> Sehr schön. Was mir dabei auffällt ist, dass sich deine Kühlfläche je
> zur Hälfte auf Drain und Source verteilt.

Das war halt Q&D geschnitzt, billigstes Leiterpattenmaterial und 
einfchste Flächenaufteilung. Ich hatte ja nicht einmal eine Fläche für 
das Gate vorgesehen sondern das Beinchen nur etwas hochgebogen und 
direkt an die Litze gelötet, weshalb ich Q&D gerecht Schmelzkleber als 
Zugentlastung brauchte.
Die Testbedingungen waren härter als im Datenblatt, der Transistor hat 
überlebt, das reicht mir als Test.

[Stefan K. (stk)]

Alpha & Omega nennt im Datenblatt des AO3400A bei den Thermal 
Characteristics Werte zu RθJL (Junction-to-Lead) und RθJA 
(Junction-to-Ambient). Bei RθJA haben sie getrennte Angaben für t≤10s 
und "Steady-State". Für die Angabe der max. möglichen Verlustleistung 
nutzen sie natürlich den niedrigeren t≤10s-Wert und kommen so auf einen 
höheren Wert als IR beim IRLML6344. Ein wenig getrickst wird halt 
überall.
Die Angaben zu den Testbedingen sind etwas ausführlicher als beim 
IRLML6344.
Hier z.B. Fußnote A:
"A. The value of RθJA is measured with the device mounted on 1in2 FR-4 
board with 2oz. Copper, in a still air environment with TA =25°C. The
value in any given application depends on the user's specific board 
design."

Produktseite des AO3004A mit Link zum Datenblatt:
https://aosmd.com/products/mosfets/low-voltage-mosfets-12v-30v/ao3400a

[Stefan K. (stk)]

Klaus H. schrieb:
> In der auch vermerkten AN-994 ist zwar dieses Gehäuse SOT-23 nicht
> genannt;

IR bezeichnet ihre Variante des SOT23 als Micro3™. In An-994 und auch 
der aktualisierten AN-0994 wird das als u-3 gelistet.
Der dort aufgeführte Wert von RθJA bei der Messmethode "One square inch" 
ist mit max. 230°C/W deulich höher als der in den Datenblättern zu 
IRLML6344 und IRLML2502, steht so aber z.B im Datenblatt des "Fifth 
Generation HEXFET" IRMLM2803.

Vor AN-994 hatte IR wohl eine andere Messmethode.
Im Design Tip DT 9417 
https://www.irf.com/technical-info/designtp/dt94-17.pdf
hatten sie Angaben zum "industry standard test board" gemacht, aber auch 
darauf hingewiesen, dass sie für Micro3 Typen einen neuen Standard 
einführen, der näher an den realen Einsatzbedingungen ist: Standard 
Footprint auf einem PCB mit 35µm Kupfer.

Nach AN-994 muss IR es geschafft haben RθJL von den dort genannten 
139°C/W deutlich zu senken und so sogar unter unter einfacheren 
Anforderungen an das Board auf max. 100°C/W RθJA zu kommen wie z.B. beim 
IRLML6401 unter Note 3 genannt.

So richtig zusammenpassen wollen die verschiedenen Wert für mich 
allerdings nicht.

[Steve van de Grens (roehrmond)]

Ich habe mit googles Bildersuche Fotos und Zeichnungen vom inneren 
Aufbau der SOT23 Bauteile gefunden.

Einige kleben das Silizium auf den Drain Anschluss, andere kleben es auf 
Plastik und verbinden ihn nur elektrisch (nicht thermisch) mit den 
Anschlüssen.

Das könnte den Unterschied zwischen 100 und 230 K/W erklären.

[H. H. (Gast)]

Steve van de Grens schrieb:
> andere kleben es auf
> Plastik

Zeig mal.

[Steve van de Grens (roehrmond)]

H. H. schrieb:
> Zeig mal.

Sorry das ist mir gerade auf dem Smartphone zu mühsam. Du schaffst das 
selbst.

[H. H. (Gast)]

Steve van de Grens schrieb:
> auf dem Smartphone zu mühsam

Dann eben später.

[Steve van de Grens (roehrmond)]

Hier ist eine Zeichnung
https://www.richtek.com/m/Home/Design%20Support/Technical%20Document/AN044?ForceDevice=1&devicename=richtekmobile&sc_lang=en

Figure 8

[H. H. (Gast)]

Steve van de Grens schrieb:
> Hier ist eine Zeichnung
> 
https://www.richtek.com/m/Home/Design%20Support/Technical%20Document/AN044?ForceDevice=1&devicename=richtekmobile&sc_lang=en
>
> Figure 8

Kenne ich, ist Humbug.

[Stefan K. (stk)]

Steve van de Grens schrieb:
> Einige kleben das Silizium auf den Drain Anschluss

Ich war bisher davon ausgegangen, daß das Die auch bei den SOT23-MOSFETs 
auf den Drain Anschluss gelötet ist, ähnlich wie bei den TO-220 MOSFETS 
bei denen  Richi das ja schon oft gezeigt hat, und nur Gate und Source 
über Bonddrahte angeschlossen werden.
Bei den Grafiken hier bei nexperia sieht das auch so aus:
https://efficiencywins.nexperia.com/efficient-products/how-dfn-packages-reduce-device-size-while-delivering-on-thermal-performance
Die sollten das ja eigentlich genau wissen, immerhin haben sie bzw. 
Philips das SOT23 Gehäuse erfunden und 1969 mit der Serienfertigung des 
23rd Standard Outline Transistors begonnen:
https://efficiencywins.nexperia.com/innovation/sot23-50-years-surface-mount-innovation-in-one-package

[Stefan K. (stk)]

Ich habe von LCSC AO3004A von Alpha & Omega Semicon und von UMW(Youtai 
Semiconductor Co., Ltd.) bekommen, die billig genug waren, um einmal 
nachzusehen wie sie aufgebaut sind.
Das Gehäuse des A&O AO3400A ist deutlich größer als das des UMW und die 
Anschlüsse treten weiter oben daraus heraus.
Mit einem scharfen Seitenschneider direkt über den Anschlüssen 
durchgeknipst sieht man bei dem A&O die blanke Oberseite des Leadframes, 
das Die muss kopfüber am Drainanschluss hängen. Ich habe ihn nicht 
weiter zerlegt, weil ich sonst die so gut erkennbare Anordnung der 
erstaunlich großen Metallteile zerstört hätte.
Beim UMW hat sich beim Durchknipsen das Oberteil mit dem eingetteten Die 
vom Drain-Pad gelöst, der Source-Pin und kleine Gehäuseteile sind 
verloren gegangen. Im Oberteil sieht man 6 abgerissene 
Source-Bonddrähte.
Für so preiswerte Bauteile scheint man bei beiden einen doch erheblichen 
Aufwand zur elektrischen und thermischen Ankopplung getrieben zu haben.

[Gerald B. (gerald_b)]

Schick mal je ein Exemplar an Richi, der hat im Sezieren von Chips mehr 
Erfahrung ;-)

[Rainer W. (rawi)]

Udo K. schrieb:
> Mehr als 1 Watt würde ich nicht über SMD Bauteile verheizen.

Das mag für einlagige FR4 eine brauchbare Faustregel sein ;-)
Auf IMS und mit exposed Pad hast du da schon etwas mehr Spielraum.
Aus dem Gehäuse muss die Wärme natürlich trotzdem raus.

[Stefan K. (stk)]

Gerald B. schrieb:
> Schick mal je ein Exemplar an Richi, der hat im Sezieren von Chips mehr
> Erfahrung ;-)

Mach ich gerne, falls er Interesse und Zeit hat. Ich warte gerade noch 
auf Infineon/IR IRLML6344 und "Nachbauten" und kann ihm dann eine kleine 
Sammlung von u.a. SOT23 MOSFETs anbieten. Ich fürchte aber, seine 
Warteschlange ist lang und gut gefüllt.
Ich selbst habe weder das Geschick noch die Geduld zum Sezieren dieser 
kleinen Bauteile, feineres Werkzeug als ein Super Knips ist nichts für 
mich. Ohne Teppichklebeband hätte ich spätestens beim Fotografieren 
nicht nur kleine Bruchstücke sonden die ganzen MOSFETs verloren.

[Stefan K. (stk)]

Ich habe doch noch einen der UMW AO3400A geopfert, bei nur etwa 2 Cent 
pro Stück kein großer Verlust.
Ich habe einen dicken Kupferdraht plattgedrückt, den MOSFET aufgelötet 
und nach dem Abkühlen aufgeknipst. Ich habe viel zu viel Lot genommen, 
der MOSFET war anfangs regelrecht aufgeschwommen, und habe mit einigen 
Minuten bei 370°C wohl auch nicht lange und hoch genug geheizt. An der 
rechten Kante ist beim Aufknipsen etwas vom Die abgebrochen aber die 
Größe ist noch recht gut erkennbar.
Für des Foto mit dem Messmikroskop hat mir mindestens eine Hand gefehlt: 
Kamera, Objekt und Taschenlampe gleichzeitig zu halten und bedienen war 
nicht einfach.