R E P O R TProject name Project number Author Release DepartmentFile nameCreation date<keywords>Executive SummaryR E P O R TTable of Contents1Introduction .............................................................................................................. 3 1.1 基本参数介绍 . (3)2Activities ................................................................................................................... 4 2.1Theta-ja (θja) Junction-to-Ambient (4)2.1.1 测量方法 .................................................................................................... 4 2.1.2 节温计算公式 (6)2.2Theta-jc (θjc) Junction-to-Case (6)2.2.1 测量方法 .................................................................................................... 6 2.2.2 节温计算公式 ............................................................................................. 6 2.2.3 θjc 与θja 的关系 .. (7)2.3Theta-jb (θjb) Junction-to-Board (7)2.3.1 测量方法 .................................................................................................... 8 2.3.2 节温计算公式 ............................................................................................. 8 2.3.3 θjc 与θja 的关系 .. (8)2.4Ψ的含义 (9)2.4.1 Ψjb ............................................................................................................. 9 2.4.2 Ψjc . (9)2.5各种封装的散热效果 (9)2.5.1 TI PowerPAD 封装的使用注意事项 (10)3Results ................................................................................................................... 12 3.1关于θja θjc ΨJB , ΨJT 使用问题 (12)4 Discussion .............................................................................................................. 12 4.1热仿真软件的使用 (12)5 Conclusions ........................................................................................................... 12 5.1 ............................................................................................................................. 12 6 Abbreviations, Definitiones, Glossary ..................................................................... 13 6.1 ............................................................................................................................. 13 7 Version . (13)R E P O R TContents1 Introduction 1.1 基本参数介绍一般包括三个参数θja , θjc , θjb ,三种参数所指的散热图示如下。
Ta ,Tb ,Tc 的测试点如下:R E P O R TTc: 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。
2Activities2.1 Theta-ja (θja ) Junction-to-AmbientPN 节到空气的热阻。
单位℃ / W 。
2.1.1 测量方法R E P O R T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。
R E P O R T2.1.2 节温计算公式T junction = T ambient + (θ ja * Power );T ambient :环境温度T junction :芯片PN 节温度 Power :芯片消耗功率2.2 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。
2.2.1 测量方法2.2.2 节温计算公式 T junction =T case + ( θjc * Power )T case :芯片外壳温度T junction :芯片PN 节温度R E P O R TPower :芯片消耗功率一般有散热片的情况下计算公式:T junction =T ambient + ( ( 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 T ambient :环境温度T junction :芯片PN 节温度 Power :芯片消耗功率 其中θcs 的计算公式如下:2.2.3 θjc 与θja 的关系亦可认为存在如下公式θja =( θjc + θca )2.3 Theta-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。
R E P O R T2.3.1 测量方法2.3.2 节温计算公式T junction =T PCB + ( θjb * Power )T PCB :PCB 处温度T junction :芯片PN 节温度 Power :芯片消耗功率2.3.3 θjc 与θja 的关系亦可认为存在如下公式 θjb =( θjc + θbb +θba )R E P O R T2.4 Ψ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。
2.4.1 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。
T junction =T PCB + ( Ψjb * Power ) 2.4.2 ΨjcT junction =T case + ( Ψjc * Power ) (此时不能加散热片) 2.5 各种封装的散热效果R E P O R T由图可见,BGA 封装的散热效果最佳。
2.5.1 TI PowerPAD 封装的使用注意事项R E P O R TPCB Layout 如上。
R E P O R T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。
3 Results3.1 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 只有那种特别大的封装才有意义TO220,同时附加有散热片因为直接传导占据最主要的比例。
ΨJB , ΨJT , 不同的模型:在正确使用的时候,是一个非常好的模型。
目前针对电路的芯片节温估算,由于环境温度为85℃,只能得到环境温度信息,PCB 板或者芯片的Case 的温度均不能得到,故只能使用θja 进行大致估算。
4 Discussion4.1 热仿真软件的使用(TBD)若使用热仿真软件,则可将各种参数输入,而不仅是只使用θja ,将会得到较精确的仿真参数。
5 Conclusions5.1R E P O R T6Abbreviations, Definitiones, Glossary6.1 7VersionVersion Comments Date Revision by 0001 Initial 18/12/2015 Bai。