2020年6月20日,anysilicon
一的,可以具有任何给定的半导体器件上的持久的影响的最常见因素是热量。任何逻辑电路或电子设备需要电源来驱动其各部分的功能。虽然大多数这个功率被用完时基本逻辑功能和信号的产生和传输皮包,从动力源获得的电能的一部分被转换为其它形式,例如热能可加热包装或消散到周围的环境。在接近环境或热的耗散差过量的热能可导致其损坏包几个热加速过程,阻碍其性能的激活,或使其非功能完全。为什么要遭受热相关损失的时候,你可以很容易地阻止它们引起的电子电路的危害呢?
为什么是印制电路板热环境非常重要?
在考虑有关管理半导体器件的一个方面,你需要迎合是热的监控和管理。现代电子设备和逻辑电路如复杂的和密集的,因为它们曾经去过。随着表达的最多的功能,热量管理问题已变得更加相关的今天。
作为一般的经验法则,你要么希望你的电子设备是在散热效率高,消耗尽可能少的功率可以减少能源浪费的机会,或者是在横跨整个包装均匀的热分布有效。之所以这样是很重要的是因为任何电子电路具有的温度范围内其它的组分最佳地起作用。如果过多热能继续池在包装内,并且不传递到环境中充分,这会导致器件性能差,以及在关于结果的可靠性降低。
为了更好地了解您如何能够最好地解决您的包的基本热需要以及如何最好处理这些常见出现的问题,以熟悉任何给定的电子封装的基本热特性是很重要的。这方面的知识和更深入的了解可以帮助您,当谈到采用理想解决方案,为您的电子系统和电路作出正确的决定。
计算热阻
热能在电子封装的转移可以利用简单的物理原理等传导,对流和辐射来解释。通过传导而它耗散到通过对流和辐射周围环境通过所述模具产生的热能行进到活性封装表面。基于该模型在电子封装的热传递的,我们可以推导出一个术语和公式来量化两个机构之间的热传递的速率。这被称为该管芯和周围环境之间存在的热阻。
模具和环境之间的总热阻将包括管芯和封装以及封装表面之间的热阻和周围环境之间的热阻。这些热电阻因素在THETA字符的形式表示。每个这两个因素起着在方程热阻的关键作用,分别由θJC和θCA表示(其中,JC代表结到外壳和CA代表壳到周围环境)。的θJA(结至环境)的耐热性可使用以下等式来计算:
θJA=θJC+θCA
θJC=(TJ - TC)/ P
θCA=(TC - TA)/ P
θJA=(TJ - TA)/ P
其中P是受电子电路消耗瓦特功率,Tj为管芯的平均温度,Tc是包的平均温度,Ta是周围环境的温度。
结点至环境热阻
如上所述,结点到环境或结点到空气的热阻是您的电子装置是如何能够从包装中的活性表面上除去热量并将热量传递到周围环境中的定量。使得两种不同的封装热型材之间的比较时,这个值是非常重要的。的计算可以由以导出,可以在使用下式的包被允许的最大功率耗散:
最大功率允许=最大结温 - 最大环境温度/θJA
理想情况下,该装置的电力消耗应低于用于允许在包装中的最大功耗上述计算值低。在该程序包的实际消耗功率大于最大允许的功率耗散高的情况下,那么就需要引入某种形式的溶液,将改善热去除工艺,如使用一个散热器,以提高该气流在封装内,以促进散热。
结到外壳热阻
结到外壳的热阻,在另一方面,是在封装的能力,以从模具传递热能到包中,顶部或底部的有源表面的量度。它可以用下面的公式来计算:
θJC=(TJ - TC)/ PJC
关键是要确保器件的结点温度始终保持低于,因为它提高了设计的可靠性,并使其更加坚固的最大功率允许值。除此之外,还有采用使用有效的散热解决方案,有利于热量的流出,通过集成电路,并将其转移到周围,以防止过热的需要。使用这些参数使工程师和电路设计扩展逻辑器件的寿命,使他们在长期运行更可靠。上述公式允许它们计算或估计各种热阻包,这反过来,有助于优化器件性能和指标找到。