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电子开关的散热设计与可靠性提升
大电流电子开关面临严峻的散热挑战，TO-247封装MOSFET需配合散热器使用，热阻需控制在1.5℃/W以下。水冷散热方案可将功率密度提升至30W/cm³，适用于大功率变频器。某型号固态继电器采用铝基板直接键合(DBC)技术，结温降低20℃。寿命测试显示，结温每降低10℃，器件寿命延长1倍。最新研发的相变材料散热片，能在高温时吸收大量热量，特别适用于间歇性大电流冲击场景。
10 功率继电器 KP GJ
11 差动继电器 KD CJ
12 信号继电器 KS XJ
13 信号冲击继电器 KAI XMJ
14 继电器 KC ZJ15 热继电器 KR RJ
16 阻抗继电器 KI ZKJ
17 温度继电器 KTP WJ
18 瓦斯继电器 KG WSJ
图5. 悬臂梁波导热光移相器的扫描电镜图与测试结果图。为了实现更的热光移相器，2015年英属哥伦比亚大学研究人员采用多种方案结合的方式实现了一种超热光移相器，研究人员通过计算相邻不同宽度波导间的串扰，设计了一种高密度波导结构，并在波导周围进行了隔热槽与衬底掏空工艺。图6展示了移相器的结构和实验结果，与MZI测试结构相比，迈克尔逊干涉仪（Michelson Interferometer，MI）测试结构实现了对热量的重复利用，移相效率会提高一倍。实验测试移相效率是50 μW/π，上升时间和下降时间大约是780 μs和500 μs。
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图3. 加热器集成于波导侧壁的热光移相器。（a）热光移相器构成的MZI测试结构。（b）MZI开关时间测试结果。（c）MZI在频域的消光比测试结果。2020年，联合微电子中心提出并实验验了一种混合型热光移相器，通过将掺杂波导与金属加热器并联的方式，同时从上方和两侧对波导加热，能较大改善热光移相器的响应曲线，如图4所示。但是这种结构并不能解决热量从硅衬底耗散的问题，所以移相效率并没有显著提高。
(13). 选中“电感(INDUCTOR)”，其“元件”栏中有从“1.0µH到9.1H”全系列电感可供调用。(14). 选中“贴片电感(INDUCTOR_SMT)”，其“元件”栏中有23种贴片电感可供调用。(15). 选中“可变电感器(VARIABLE_ INDUCTOR)”，其“元件”栏中三种可变电感器可供调用。
(16). 选中“开关(SWITCH)”，其“元件”栏中如图所示: