eSIP封装信息

eSIP™封装实现更简单、轻薄的电源设计

Power Integrations的新型eSIP封装具有与传统的TO-220相同的低热阻，但其高度仅为后者的一半。这一特色非常适合LCD显示器、平板电视和机顶盒等薄型化电子产品。

eSIP的优点：

• 降低了封装高度，可设计出更薄的电源
• 结-外壳热阻(θ_JC)与标准TO-220封装近似
• 连接到源极引脚的散热块可降低EMI噪音
• 简单的夹片式散热片可降低制造成本并提高封装与散热片接触面的一致稳定性

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有关封装尺寸的具体信息，请参阅Power Integrations的封装信息文档。

封装比较

封装	安装方法	最小安装高度	散热片电位
eSIP (L)	粘胶带	2.1 mm	源极
eSIP (E)	粘胶带 U形夹 塑料Mini载带 塑料载带 金属载带	10.5 mm 15.5 mm 20 mm 24 mm 20 mm	源极
TO-220 (PI)	螺钉	21 mm	源极
TO-220（标准）	螺钉	21 mm	漏极

Power Integrations的TO-220封装和eSIP封装均具有一个裸露的引线框。该引线框与MOSFET功率器件的源极端相连。安装后，它还可连接到散热片。这样可确保散热片与直流负极端(-)相连，该极也是电气上安静的节点，因此不会导致辐射EMI增大。

有关eSIP封装的详细信息，请参阅Power Integrations的封装信息文档。

以下是有关常见安装方法及供应商的信息，可为设计师在使用eSIP封装时提供帮助。

多种安装选项

下面提供了多种针对eSIP封装的低成本安装选项。

• 粘性安装带
• 带螺钉的eSIP塑料载带
• 带螺钉的eSIP塑料mini载带
• 带螺钉的eSIP不锈钢载带
• 标准不锈钢U形弹簧夹（U形夹）
• 粘性安装垫料

粘性安装带

粘性安装带可替代在将功率半导体器件安装到散热片时常用的安装五金件和散热膏。安装带本身涂有压敏胶，可以将功率器件粘在散热片上，而无需使用额外的安装五金件。热阻大小取决于安装时施加的压力。总热阻与导热胶或散热膏相当。该安装方法特别适用于要求外形轻薄的eSIP (L)封装。

使用粘胶带安装eSIP的指南

• 粘胶带在装配后的热阻将由粘合过程中所施加的压力决定。
• 在安装eSIP时，推荐的压力为100 PSI (~0.69 N/mm2)；对于eSIP封装，这相当于在封装前表面施加大约55 N的力。
• 重要的是，必须将这些力均匀地施加在封装的整个表面，以确保粘合剂和热阻均匀一致。
• 有关粘胶带的具体使用方法，请参阅制造商提供的信息。

支持文档 – 粘胶带
Bond-Ply数据手册

eSIP塑料载带

eSIP塑料载带是eSIP封装的低成本安装选项。这些载带是用一个螺钉来固定的，通过向封装正面施加压力来发挥作用。在有些应用环境中，散热片的温度可能高达125 °C；载带的软化温度应在150 °C以上。有关eSIP塑料载带的详细信息，请参阅本节中的“支持文档”部分。

eSIP塑料载带（螺钉安装）安装指南

螺钉孔尺寸： 专用于标准TO-220散热片（典型值为3.2 mm）
螺钉尺寸：3 mm (M3)盘头螺钉
最大扭矩：推荐的最大螺钉扭矩为1.8到2.3 lbf • in或0.20至0.26 Nm。

• 为避免在螺钉头和载带表面之间使用垫圈，应选用平头螺钉。接触面过于不平、使用的螺钉过小或散热孔过大，都可能导致载带断裂。与TO-220封装一样，允许使用锁紧螺母、弹簧垫圈和螺纹锁。
• 由于自攻螺钉施加到载带、继而到eSIP封装上的力具有不稳定性，因此不建议使用自攻螺钉。在任何情况下都不建议使用铆钉。
• 对于所有的半导体器件而言，散热片安装表面都必须是平坦的，且无毛刺，以防损坏IC。最后，在将装配件焊接到PCB之前，应先将IC安装到散热片。如果先将IC和散热片焊接到PCB，然后再安装载带，则会使IC封装承受不可接受的机械应力。
• 推荐使用散热膏或导热垫，以降低封装后部与散热片之间的热阻。

支持文档 – eSIP塑料载带
载带工程图

支持文档 – eSIP塑料Mini载带
Mini载带工程图
材料安全数据手册(MSDS)
材料规格 - 英文版
材料规格 - 中文版
RoHS测试报告

eSIP不锈钢载带

eSIP不锈钢载带为eSIP塑料载带提供了一种金属选择。该载带是用一个螺钉来固定的，通过向封装正面施加压力来发挥作用。有关eSIP不锈钢载带的详细信息，请参阅本节中的支持文档表。

使用螺钉的eSIP不锈钢载带安装指南

螺钉孔尺寸： 专用于标准TO220散热片（典型值为3.2 mm）
螺钉尺寸：3 mm (M3)盘头螺钉
最大扭矩：推荐的螺钉扭矩为0.26 Nm (2.3 lbf · in)。

• 由于金属材料具有一定的强度，因此将金属载带固定到散热片时所用的扭矩大小与使用塑料载带时的相比，要求没有那么严格（不会发生断裂）。假定安装点与散热片紧固相连，那么施加到eSIP封装的力将由载带设计和所用材料来决定。
• 可以使用自攻螺钉，但推荐使用螺纹螺钉，因为后者具有一致、稳健的抗冲击性。不推荐使用铆钉，因为eSIP元件在铆接过程中会受到机械冲击。与TO-220封装一样，允许使用锁紧螺母、弹簧垫圈和螺纹锁。
• 对于所有的半导体器件而言，散热片安装表面都必须是平坦的，且无毛刺，以防损坏IC。最后，在将装配件焊接到PCB之前，应先将IC安装到散热片。如果先将IC和散热片焊接到PCB，然后再安装载带，则会使IC封装承受不可接受的机械应力。
• 推荐使用散热膏或导热垫，以降低封装后部与散热片之间的热阻。

支持文档 – eSIP不锈钢载带
不锈钢载带工程图
RoHS检验证书
RoHS测试报告

不锈钢U形夹

另一个eSIP安装选项是使用U形夹。U形夹可以夹住散热片侧面和封装正面，使封装与散热片紧固相连（见图10）。有多种U形夹可供选择，Aavid Thermalloy所售的一些U形夹如下面图11所示。

U形夹是如今众多高容量设计所普遍采用的安装选项。下面两张图片显示了U形夹在高容量喷墨打印机电源中的使用情况。图12所示为U形夹将桥式整流器安装到散热片。图13所示为U形夹将TO-220固定到位。

eSIP不锈钢U形夹安装指南

• 建议使用U形夹将eSIP封装安装到散热片，形成一个子装配体。
• 然后在焊接之前，将该子装配体装配到印刷电路板。这样可确保eSIP封装与散热片表面保持共面。
• 不建议在焊接eSIP封装后安装散热片的做法，因为这样通常无法使eSIP与散热片进行良好接触，从而增大热阻。
• 在生产过程中插入夹片时，可能需要使用夹具来确保eSIP元件与散热片齐平。

抗振性

为了证明U形夹在振动与机械冲击期间仍能保持不松动的牢固性，我们提交了使用Aavid Thermalloy的CLP212SG、CLP212G及CL212TG夹片的测试板（如上面图11所示）进行测试，以确保它们能够达到IEC-60068标准。最后，所有三个U形夹都通过了冲击与振动测试。完整的测试报告可从这里下载。

粘胶带制造商信息

制造商	联系方式	类型	元件编号
The Bergquist Company	http://www.bergquistcompany.com	粘胶带	Bond-Ply 100

eSIP载带制造商信息

制造商	联系方式	类型	元件编号	推荐散热片高度（不含凹槽）
Kang Yang Hardware Enterprises Co., Ltd	Nancy Lin +886-2-2647-6930 nancy@kangyang.com.tw	Mini	PH-3	20 mm
		金属	TRK-24	20 mm
Thermshield	Thermshield, LLC PO Box 1641 Laconia, NH 03247 +1 603 524-3714 +1 603 524-6602 (FAX) sales@thermshield.com http://www.thermshield.com	塑料	TS-11042-CY	24 mm

U形夹制造商信息

制造商	联系方式	类型	元件编号	推荐散热片高度（不含凹槽）	推荐散热片壁厚
Aavid Thermalloy	www.aavidthermalloy.com	U形夹	CLP212SG	15.5 mm	2.25 mm
			CLP212G	24 mm	6.2 mm
			CLP212TG	20 mm	4.8 mm

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界面材料的使用

散热硅脂（膏）
散热硅脂具有与散热膏类似的粘稠度，可确保eSIP器件与散热片之间实现非常良好的热接触。这一点在设计更高功率/耗散的电源时必须加以考虑。

使用散热硅脂时，应注意只需涂抹薄薄的一层即可。涂抹过多会带来相反的效果，造成热阻增大。过量的散热硅脂通常会出现在夹片与散热片配合面的边缘。eSIP边缘过量的散热硅脂若出现在引脚边缘，还可增加引脚间发送桥接的风险，导致漏电流流过，从而影响电源性能。

硅橡胶隔热垫：
使用硅橡胶隔热垫通常会产生较使用散热膏更高的热阻。硅橡胶隔热垫通常用于需要隔热垫在正被冷却的功率器件和散热片之间提供电气隔离的应用中。提供电气隔离的同时，还可与功率器件维持低热阻。除非电源设计使用的是一个普通散热片，或者进行电气隔离是满足安全及法规要求所必需的，否则没必要在使用eSIP封装时再使用硅橡胶隔热垫。

如果要使用硅橡胶隔热垫，则必须注意，应在满足安全法规要求的情况下尽量使用最薄的隔热垫。