热保护器不能承受回流焊高温已成历史

上网时间: 2010年11月26日? 作者:刘亚平? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:热保护器? 回流焊? RTP?

对于过热保护器件来说,如何利用SMD工艺装配到电路板一直是棘手的问题,因为装配过程中SMD工艺中回流焊的高温会使热保护器件不能承受而提前断开,不能应用到系统中去。厂商们都用手工装配规避这一问题的产生,不过装配费用也因而增加。泰科电子(Tyco Electronics)近期推出的神秘武器解决了这个矛盾,让热保护器也能承受回流焊的高温,结束了热保护器不能采用标准SMD工艺装配的历史。

这个神秘武器就是RTP(Reflowable Thermal Protection)可回流焊热保护器,它能承受3次峰值温度远超过200℃(可达260℃)的回流焊而不打开,然而当它在实际应用中,一旦检测到温度超过200℃就会断开。这对看起来很矛盾的指标是如何实现的?

原来这个RTP使用了一种一次性电子激活机制。在激活机制启动前,用户可以对它施以三次回流焊的高温,它保持连接状态不会断开;当用户完成回流焊之后,可用2A的电流激活RTP,RTP被激活后,会变得热敏感,当它检测到温度超过200℃时,就会形成开路,这个断开是不可自动回复的。对用户来说,激活的时间节点非常灵活,可以在系统启动或系统测试过程中自动实现。

热保护器不能承受回流焊高温已成历史_《国际电子商情》_1
在260℃的回流焊中也坚强不屈的RTP200,激活后在应用中超过200℃就折了

据介绍,泰科电子RTP产品系列中的首款器件是RTP200,可被用来取代汽车设计中经常使用的功率场效应管、继电器和重型散热器等冗余器件,以节省成本和空间。相比传统的热保护解决方案比如TCD、PPTC和电阻等,它具有低热断开、高可靠性、适应SMD组装、高DC工作电流(超过30A)、最大中断电流超过100A、一次性断开等全面的优点,其中即使是现在热门的PPTC也不能做到一次性断开、高工作电流以及这么大的断开电流,更何况它还不耐高温,在175℃时就断开了。

不过RTP200的这个200℃的断开温度来头有点蹊跷,很多汽车级工作温度的芯片工作范围远不到200℃,RTP需要检测到它周围的器件温度达到200℃时才断开,会不会失去保护作用?对此,泰科电子电路保护部门全球市场战略总监Eric Braddom解释,200℃是一个合适的温度断开点。因为这个温度高于大部分电子器件正常工作时的温度范围,但低于常见无铅焊料熔点。也就是说,当旁边的器件在规定温度范围内工作时,RTP200器件不会断开电路;但会在温度超过正常范围后,在器件脱焊和形成短路风险之前断开电路。

比如,在系统运行中,MOSFET阻性失效时,它的温度可能上升到250℃,这是普通PCB可能会起火烧坏,而PRT可以在它达到200℃时就断开电流,有效防止这一现象。此外因为热敏感性,在安装有RTP的部分系统不需要再使用阻燃外壳,可以大大减小成本。

事实上,RTP200在电路环境中起到的是最后一道防线的作用,当这道防线被冲开了,就只有维修一途了,需要重新安装一个RTP。一个RTP的价格是0.48美金。

Eric Braddom继续介绍,RTP器件在汽车应用中对冗余FET的替代意义重大。尽管现在的powerFET越来越耐用,但在苛刻的工作环境下比如汽车中仍容易出现故障,尤其是在超出其额定值后,它们会很快出现故障。如果电压超过 powerFET的最大工作电压,那么它很快就会被烧毁。如果瞬时电压所包含的能量高于额定破坏能量水平,那么装置将损坏;形成破坏性热事件,最终可能导致装置冒烟、起火或脱焊。RTP 器件可帮助汽车功率电子系统(比如冷却风扇系统、ABS、电动助力转向系统、PTC 加热器等)达到可靠性要求。

除了汽车,RTP还可以用于IT服务器、通信电源和工业应用。Eric Braddom透露,有好几个领域的大客户已经在做Design-in了。

产品细节介绍

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