一文詳解熱設(shè)計(jì)中的結(jié)到外殼熱阻

在本文中，我們將了解結(jié)殼熱阻θJC以及如何使用此數(shù)據(jù)來評(píng)估將封裝連接到散熱器的設(shè)計(jì)的熱性能。

結(jié)到外殼熱阻：θJC

θJC指定從結(jié)到外殼表面的熱阻。為避免混淆，制造商可以通過將此熱數(shù)據(jù)指定為θJC（Top）和θJC（Bot）來指定考慮的表面。這兩個(gè)分別是從結(jié)到外殼頂面和底面的熱阻。

測(cè)量θJC的設(shè)置如下所示。

RθJC的測(cè)量（TI對(duì)θJC的表示）。

測(cè)量外殼溫度的參考點(diǎn)TC是封裝上的最熱點(diǎn)，通常是封裝表面的中心或器件的蓋子。

散熱片安裝在要測(cè)量TC的封裝表面上，并且測(cè)試試樣的其他表面是絕緣的，以最大限度地減少這些表面不受控制的熱損失。散熱片為銅質(zhì)冷板，內(nèi)有循環(huán)恒溫流體，易于吸熱。封裝和散熱器之間有一層導(dǎo)熱油脂，將兩者進(jìn)行熱耦合。

從TC和θJC計(jì)算結(jié)溫

關(guān)鍵是上述測(cè)量過程確保器件產(chǎn)生的幾乎所有熱量都從結(jié)流到感興趣的外殼表面（θJC（Top）的頂面和θJC（Bot）的底面））測(cè)量）。

有了TC和θJC，我們可以計(jì)算結(jié)溫為：

噸J=噸C+磷噸×θJCTJ=TC+PT×θJC等式1

其中PT表示芯片總功率。

值得一提的是，θJC（Bot）參數(shù)通常用于帶有外露導(dǎo)熱墊的設(shè)備，并指定通過該導(dǎo)熱墊發(fā)生的熱傳遞。

θJC的應(yīng)用

θJC的主要應(yīng)用是估計(jì)給定封裝連接散熱器時(shí)的熱性能。采用高效散熱器的應(yīng)用類似于上述測(cè)量設(shè)置，因此可以使用公式1。

安裝在熱增強(qiáng)型PCB上的外露焊盤塑料封裝是另一個(gè)可以應(yīng)用上述等式的示例應(yīng)用。然而，如果沒有集成有效的散熱器，芯片中產(chǎn)生的熱量只有一部分會(huì)流出封裝表面。

其余60-95%的熱量可以通過安裝設(shè)備的PCB對(duì)流和輻射（如下圖所示）。

在這些情況下，我們應(yīng)該用我們未知的封裝表面PS流出的功率代替方程1中的PT。如果我們使用芯片總功率而不是PS，則該等式將給出明顯高估的結(jié)溫。
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