IC的熱相關參數: 熱傳遞路線與THERMAL METRIC

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熱傳遞路線

一個典型的IC封裝大概長這樣,下面是內部結構和背面的示意圖

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於是經過簡化後,一顆IC打在PCB上可以簡化成這樣子的一個模型

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以晶片為發熱體,熱的路徑可能從樹脂走,可能通過PCB走到背面,可能走Lead frame,或是各種意想不到的方式,但是主要的路徑是以下這兩條

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按照這個簡化模型的熱阻模型就會長這樣

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其中:
Tj- 晶片表面溫 (Junction Temperature)
Tt-上殼表面溫
Tc- Exposed pad Temperature
Ta- 環境溫度

根據熱阻的模型,θja其實是兩條路線並聯的結果。


Thermal Metric

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之所以不適合直接拿θja由Ta逆推Tj除了環境問題以外,另一個問題是θca是跟著PCB設計走,因人而異,不同產品可以差很多的。
至於要拿θjc或是θjb來回推那就涉及一個問題: 你不知道哪一條路線走了幾瓦

因此最後你只能採用熱特性參數來進行回推的作業,因為他沒有物理意義,單純就是經驗公式,直接拿元器件瓦數下去推是沒問題的。
至於熱阻要怎麼用,比較合理的做法是IC內部的JT段與JC段可以輸入Datasheet的資料,而IC外的TA段與CA段則需要透過建立環境以及輸入PCB疊構的最後進行整體的模擬。

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