器件的功劳损失转变为热量和增加结温度。这降低器件特性和减小器件寿命。通过从芯片节点放热对降低节点温度是非常重要的。热阻抗(Zθjc(t))就是用来监测上述情况。热特性术语解释如下:Tj(结温度)
Tc(外壳温度):在内置半导体芯片的封装上一个点的温度。
Ts(散热器温度)Ta(环境温度):使用期间环境的环境温度。
Rθjc(结-外壳热阻)Rθcs(外壳-散热器热阻)
Rθsa(散热器-环境热阻)
图1
图2
如图1所示,芯片节点产生的热量超过80%在¨方向散发,大约20%在¦ Æ Ø方向散发。热量散发的路径和电流移动的路径相同,用热阻代替后以图2表示。这只对于在直流使用时是真实的。大多数MOSFETs用在具有固定占空比的开关状态下。因此,热容应该和热阻一并考虑。从芯片节点到环境的热阻是Rθja(结-环境热阻),等效电路可以用以下等式表示。 Rθja = Rθjc + Rθcs + Rθsa
1. Rθjc(结-外壳热阻) Rθjc是从芯片结到封装外壳的内部热阻。一旦die的尺寸定下来,这个纯封装的热阻就只由封装设计和引脚 框架材料决定。Rθjc可以再Tc = 25[℃]条件下测量且可以用以下等式表达。 Rθjc = (TJ – TC)/Pd[℃/W] Tc = 25[℃]意思是贴装在无限散热器上。 无限散热器:封装温度等于环境温度的情况。这个散热器意味着Tc = Ta。
2. Rθcs(外壳-散热器热阻) 这是从封装外壳到散热器的热阻。由于封装和散热器的安装方式不同,该值会变化。
3. Rθsa(散热器-环境热阻) 这是从散热器到环境的热阻,这是由散热器的设计决定的。