热分析的基本参数与概念..docxVIP

Project nameProject numberAuthorReleaseDepartmentFile nameCreation datekeywordsExecutive Summary Table of Contents1Introduction31.1基本参数介绍32Activities42.1Theta-ja (θja) Junction-to-Ambient42.1.1测量方法42.1.2节温计算公式62.2Theta-jc (θjc) Junction-to-Case62.2.1测量方法62.2.2节温计算公式62.2.3θjc与θja的关系72.3Theta-jb (θjb) Junction-to-Board72.3.1测量方法82.3.2节温计算公式82.3.3θjc与θja的关系82.4Ψ的含义92.4.1Ψjb92.4.2Ψjc92.5各种封装的散热效果92.5.1TI PowerPAD封装的使用注意事项103Results123.1关于θja θjc ΨJB, ΨJT使用问题124Discussion124.1热仿真软件的使用125Conclusions125.1126Abbreviations, Definitiones, Glossary136.1137Version13ContentsIntroduction基本参数介绍一般包括三个参数jaθjc ,θjb ，三种参数所指的散热图示如下。Ta，Tb，Tc的测试点如下：Tc: 芯片外壳的温度（其中Tt指芯片顶部，Tp指芯片底部。于Tc通用）Tb：芯片管脚接触于PCB处温度Ta: 芯片周围空气温度Tj:芯片内部PN节温度，此温度一般＜150℃，否则造成芯片烧毁。ActivitiesTheta-ja (θja) Junction-to-AmbientPN节到空气的热阻。单位℃ / W。测量方法器件说明书中的ΦJA是根据JESD51标准给出的，其标准环境是指将器件安装在较大的印刷电路板上，并置于1立方英尺的静止空气中。Θja与PCB叠层结构、芯片焊盘大小、高度等均有关系，故因此说明书中的数值（实验室数据）没有太大的参考价值。但目前只能如此计算。节温计算公式Tjunction Tambient jaPower ；Tambient：环境温度Tjunction：芯片PN节温度Power：芯片消耗功率Theta-jc (θjc) Junction-to-CaseθJC是结到管壳的热阻，管壳可以看作是封装外表面的一个特定点。此参数最是为预估有散热器的器件设计的。测量方法节温计算公式Tjunction=Tcase+ θjc * Power Tcase：芯片外壳温度Tjunction：芯片PN节温度Power：芯片消耗功率一般有散热片的情况下计算公式：Tjunction=Tambient+ θjc θcs θsa * Power θcs：芯片外壳到散热片的热阻θsa：散热片到空气的热阻Tambient：环境温度Tjunction：芯片PN节温度Power：芯片消耗功率其中θcs的计算公式如下：θjc与θja的关系亦可认为存在如下公式θja θjc θcaTheta-jb (θjb) Junction-to-Board是指从结到电路板的热阻，它对结到电路板的热通路进行了量化。θjb通常的测量位置在电路板上靠近封装处，即1.1节图表所示。测量方法节温计算公式Tjunction=TPCB+ θjb * Power TPCB：PCB处温度Tjunction：芯片PN节温度Power：芯片消耗功率θjc与θja的关系亦可认为存在如下公式θjb θjc θbbθbaΨ的含义Ψ和θ之定义类似，但不同之处是Ψ 是指在大部分的热量传递的状况下，而θ是指全部的热量传递。在实际的电子系统散热时，热会由封装的上下甚至周围传出，而不一定会由单一方向传递，因此Ψ之定义比较符合实际系统的量测状况。ΨjbΨJB是结到电路板的热特性参数，单位是°C/W。热特性参数与热阻是不同的。与热阻θJB测量中的直接单通路不同，ΨJB测量的元件功率通量是基于多条热通路的。由于这些ΨJB的热通路中包括封装顶部的热对流，因此更加便于用户的应用。Tjunction=TPCB+ Ψjb * Power ΨjcTjunction=Tcase+ Ψjc * Power (此时不能加散热片)各种封装的散热效果由图可见，BGA封装的散热效果最佳。TI PowerPAD封装的使用注意事项PCB Layout 如上。由上图可见，背贴器件的封装上的过孔，将极大减少热阻，故PCB设计中注意保证器件底部的过孔数量。Results关于θja θjc ΨJB, ΨJT使用问题θja计算仅用于理想的PCB理想的贴装，理想的环境。θjc只