EON
ews
n.
569
-
novembre
2013
24
S
i chiama CoHS (Chip-on-
Heat-Sink) ed è un progetto
di
co-
struttore di evoluti substrati per
circuiti elettronici che operano
a elevate temperature. Una
tecnologia con cui l’azienda
ha annunciato di aver vinto il
“2013 European Thermal Ma-
nagement Solutions for LED
Lighting Technology Innovation
Award” assegnato da Frost &
Sullivan. La tecnologia CoHS
si basa sull’utilizzo di NANO-
THERM, un particolare sub-
strato in alluminio-ceramica
in grado di
combinare
una r es i -
stenza ter-
mica molto
bassa con
un’elevata
rigidità die-
lettrica. La
soluzione ideata trova applica-
zione in particolare nel mondo
dei LED di potenza, degli ali-
mentatori e dei circuiti termoe-
lettrici, tutti settori in cui i pro-
duttori di questi circuiti, dichia-
ra l’azienda, ora hanno la pos-
sibilità, adottando la tecnologia
basata su NANOTHERM, di
ottenere dispositivi con elevate
prestazioni termiche e alto iso-
lamento elettrico, sostenendo
costi inferiori rispetto a quelli
richiesti per i substrati conven-
zionali attualmente in uso, ba-
sati su nitruro di alluminio.
Più nel dettaglio, nell’imple-
mentazione CoHS, uno stra-
to dielettrico NANOTHERM
accresciuto su un dissipatore
è abbinato allo strato di me-
tallizzazione, che collega uno
strato del circuito di rame al
dielettrico.
In questo modo, il montaggio
del chip diventa possibile di-
rettamente sul dissipatore, e si
può quindi eliminare la scheda
PCB e gli strati di adesivo ri-
chiesti negli assemblaggi tradi-
zionali, tutti elementi che limita-
no il deflusso di calore dal chip
al dissipatore. Come risultato,
spiega Steven Curtis, chief en-
gineering officer di Cambridge
Nanotherm, con questo siste-
ma è possibile ottenere una
conducibilità termica molto più
elevata. A livello di temperatu-
re operative dei dispositivi, si
possono raggiungere migliora-
menti di dieci, venti gradi rispet-
to alle soluzioni convenziona-
li. Ad esempio, si parla di una
temperatura di funzionamento
del chip del LED ridotta fino a
22°C, con diversi vantaggi per
i vari player del mercato. Da un
lato, i produttori possono for-
nire die per LED in grado di
funzionare a temperature infe-
riori, e quindi offrire agli utenti
maggiori livelli di affidabilità e
durevolezza per i prodotti stes-
si, estendendo la durata delle
garanzie per i dispositivi LED.
Dall’altro, la possibilità di au-
mentare la potenza dei LED
si riflette nella loro capacità di
incrementare la potenza della
luce in uscita, e questo con-
sente di utilizzare un numero
inferiore di device per ottene-
re un determinata luminosi-
tà. In aggiunta, le tecniche di
produzioni in volumi messe a
punto per la tecnologia NANO-
THERM permettono di realiz-
zare dielettrici caratterizzati da
resistenze termiche trascurabi-
li, e adatti a molte applicazioni
dove il costo si rivela un ele-
mento critico. I prodotti basati
sulla tecnologia NANOTHERM
sono già disponibili in volume
di produzione.
Tecnologia Gan–on–Si
per i LED
I LED bianchi, è noto, sono
realizzati utilizzando costosi
substrati di zaffiro su wafer
di dimensioni relativamente
piccoli (100 o 150 mm). Per
ovviare a questo inconve-
niente
ha realizzato
un processo produttivo che
permette di realizzare LED
in nitruro di gallio sfruttando
un wafer da 200 mm, deci-
samente più conveniente in
termini economici. I nuovi
LED TL1F2 realizzati con
questo processo GaN-on-Si
di seconda generazione so-
no caratterizzati da un CCT
compreso tra 2700 e 6500K
e da un indice di resa cro-
matica (CRI) minimo di 80
e 70. il flusso luminoso tipi-
co dei LED da 1W varia da
104 a 135 lumen in funzione
della temperatura di colore
e del CRI. I nuovi dispositivi
vengono forniti in un conte-
nitore standard tipo 6450 di
dimensioni pari a 6,4x5x1,35
mm: la corrente di pilotaggio
tipica è di 350 mA mentre la
tensione diretta, sempre tipi-
ca, di 2,85 aiuta i progettisti
a ridurre i consumi energeti-
ci del sistema. La gamma di
temperatura di lavoro com-
presa tra -40 e +100 °C ren-
de i LED TL1F2 adatti all’u-
so in applicazioni sia inter-
ne sia esterne (lampadine,
lampadari a sospensione,
lampade stradali e faretti per
l’illuminazione d’ambiente)
Misure di correnti
fino a 200 kHz
Per il corretto funzionamen-
to di molti sistemi la misura
della corrente elettrica in un
conduttore è un’operazione
critica.
Per la misura di correnti con-
tinue, spesso, la scelta rica-
de sui un sensore a effetto
Hall. Il nuovo MLX91209CA
di
un integrato li-
neare che sfrutta l’effetto
Hall, con una fascia di pro-
grammabilità da 5 a 150 mV/
mT, è adatto per la misura di
correnti continue e alternate
fino a 200 kHz.
L’ottima stabilità termica e
temporale di MLX91209CA
permette ai progettisti di
impostare liberamente i pa-
rametri più critici e di utiliz-
zare un unico componente
in un’ampia varietà di appli-
cazioni di rilevamento della
corrente. Una memoria EE-
PROM interna permette di
memorizzare parametri quali
sensibilità e offset, mentre
per la taratura viene utiliz-
zato il protocollo proprietario
PTC (Programmino Throu-
gh Connector) di Melexis.
La precisione tipica di un
sensore di corrente basato
su MLX91209 è migliore di
+/-0,5% a temperatura am-
biente e di +/-2% sull intero
intervallo da -40 a +125 °C.
Il dispositivo è fornito in un
contenitore SIP a 4 pin con-
T
ecnologie
Il substrato
che rende
i LED più ‘freddi’
Un sistema ideato da Cambridge Nanotherm migliora
la dissipazione di calore nei dispositivi LED
segue da pag. 23
G
iorgio
F
usari
Fig. 3 – Il
nuovo sensore
Hall lineare
di Melexis
consente
di misurare
correnti
continue e
alternate fino a
200 kHz
Fig. 4
Toshiba ha
presentato
la nuova
generazione
di LED bianchi
in tecnologia
GaN–on–Si
Il substrato
NANOTHERM
