五部门关于开展2024年江南网页版登录入口官网下载 下乡活动的通知
IC 封装的结至环境热阻如何影响热性能
IC 封装的结至环境热阻如何影响热性能IC(集成电路)封装的热性能可以通过几个不同的参数来指定,例如 θ JA、θ JB、θ JC、Ψ JT和 Ψ JB。更深入地了解这些参数可以帮
IC(集成电路)封装的热性能可以通过几个不同的参数来指定,例如 θ JA、θ JB、θ JC、Ψ JT和 Ψ JB。更深入地了解这些参数可以帮助我们更准确地估计我们产品的热性能。有了这些知识,我们就可以避免对我们的设计施加不必要的限制,或者预测从热学角度来看边缘设计的潜在缺陷。
在本文中,我们将了解结点到环境的热阻 θ JA。我们将看到 θ JA可用于比较不同制造商封装的热性能。
使用结至环境热阻 (θ JA )计算结温
热阻表示热量从一处流向另一处的难易程度。或许熟悉(也是误用)的 IC 封装热参数是结到环境的热阻,通常用 θ JA表示。
如果我们有给定系统中使用的 IC的θ JA参数,我们可以使用以下等式轻松计算结温:
TJ=TA+P×θJA
在哪里
T J是结温(定义为芯片上的温度)T A是环境温度,并且P 是芯片耗散的“总功率”。使用上面的等式,我们可以确定 IC 的允许功耗。例如,如果允许的结温为 150°C,并且 T A =25°C,θ JA =17 °C/W,我们可以得到允许功率:
在具有 θ JA参数的情况下评估设计热性能似乎是一项简单的任务。然而,在应用上述公式来估算特定应用电路板的结温之前,必须充分理解其中的复杂性。
θ JA:系统特性
关键是结点到环境的热阻不仅仅是封装的特性。有几个不同的参数会影响 θ JA。
下图显示了自然对流环境中 PCB 上裸露焊盘封装的典型热流模式。
表示热量如何通过 IC 和 PCB,其中红色箭头表示热流方向。图片由安森美半导体提供
热量流过 PCB 和封装外壳。安装IC的测试板实际上可以起到散热片的作用,焊接到器件的引线上。
改变测试板的特性,例如走线密度和电源/接地层的数量,可以为我们提供不同的 θ JA值。JEDEC 规范为 θ JA测量定义了两种测试板类型:
1s(一层信号) 2s2p(两个信号层和两个电源层)测试板当我们将电路板类型从 1s 电路板更改为 2s2p 电路板类型时,测量结果可能会大不相同。下图比较了几种不同封装的θ JA变化与电路板类型。
比较 1s 和 2s2p PCB 上 17 种封装类型的结到环境热阻。 图片由德州仪器提供。
如您所见,电路板类型多可将 θ JA改变 50%。
还有其他几个因素会影响结点到环境的热阻。例如,热阻随高度增加而增加。与在海平面运行的相同设备相比,在 8000 英尺高度运行的设备经历的气压更小,运行时的温度要高 20%。有趣的是,主要的系统设计公司使用压力室来测试其设计在不同海拔高度的热性能。
热阻也是环境温度的函数。环境温度从 0 °C 升至 100 °C 时,总 θ JA可降低 20%。此外,θ JA会随着给定 IC 中功耗的增加而降低。
上一篇:什么是混合信号 IC 设计?
-
为优化用电营商环境插翼腾飞2023-11-30
-
使用新的 DRAM 进步来提高嵌入式系统的性能2023-04-03
-
若电路板上的二极管损坏后怎么确定型号呢?2023-03-25
-
ARM在mbed集成开发环境上的设计——第2部分:程序设计和结构2023-03-17
-
比亚迪新品牌将推跑车等多品类,年内出首车性能对标奔驰大G2023-03-01
-
优化高精度倾斜/角度感测:增强性能2023-02-28
-
2022新能源冬测成绩出炉,续航最少打6折,国产车性能完胜合资?2022-12-14
-
公司账上仅剩2600块,“年轻人的第一台性能车”凉透了2022-12-07
-
上汽集团智己汽车推出国内新一代高性能电动车2022-11-02
-
生态环境部:中国江南网页版登录入口官网下载 产销量居世界第一2022-10-21
-
盾安环境:公司已与主流新能源车企及系统公司建立了合作 包括吉利、蔚来等2022-10-09
-
杜邦全新Crastin® PBT解决方案提升激光焊接效果并具有优异耐水解性能2022-09-26
-
严峻的外部环境,小鹏汽车的未来在哪里?2022-09-23
-
国家发展改革委:进一步研究完善江南网页版登录入口官网下载 政策体系 营造有利于江南网页版登录入口官网下载 发展政策环境2022-09-19
-
不确定环境下车企如何破壁升级:从排产排程到仓储物流的全局优化2022-09-02