芯片发烧怎么办-热阻及散热【应用材料】

III芯片发烧怎么办丄热阻的概念AIR:

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7热量在热流路径上遇到的阻力，反映介质或介质间的传 热能力的大小，表明了

1W热量所引起的温升大小，单位为°C/W或K/W。如图，假设芯片耗散功率为2W, 即Qja=(150-24)/2=63°C/W导热系数：稳定传热条件下，Im厚的材料，两侧表面的 温差为1度)，在1秒内，通过1平方米面积传递的热量,用 入表示，单位为瓦/米•度，w/m-k沐风书苑1

.热阻的概念一些材料的热阻系数（导热系数的倒数）钻石0.06金0.13锡0.60

塑料190银0.10

铜0.11铝0.23氧化锻瓷0.24

碳5.7水63空气2280沐风书苑2

.热阻的计算及应用①芯片的热参数eja:芯片结到空气的热阻0jc:芯片结到外壳的热阻Oca:芯片外壳到空气的热阻，理想时Qja=6jc+OcaTj：最高结温（当温度高于此时，芯片损坏或自动保护）沐风书苑L

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in2.热阻的计算及应用②在设计初考虑热阻设计阶段，可通知计算热阻来确定芯片是否适用或者是否需要额外的措施散热。如：使用1117LDO,输入5V,输出3.3V,电流200mA;判断是否肴荷题查得：223封装的LDO,0jc=33°C,Oca=150°C,Tj

=150

°C计算PD

=(5-3.3)*0.200=0.34WTC=45(假设环境温度)+0.34*150=96

°CTj=96+33*0.34=107.2<150

°C可以基本确认，芯片能满足使用要求，但实际应用中，Ojc及Oca会随使用的情况变化，如何计算？沐风书苑2.热阻的计算及应用③精确定位热阻要知道准确的Qja怎么办？1

.测试准确的Tj令Vin=Vout+lV,lout=0,此时可认为Tj=Tc;在恒温箱内提高温度，直到芯片保护，得到准确的Tj；在常温下，加大lout,直至芯片保护。通过

0ja=(Tj-Ta)/Pd,得到Oja得到准确的Qja后，可以有效的计算不同使用情况下的结温，温升等数据。沐风书苑3.影响芯片温度的其它因素①芯片的封装，工艺，材料变化都有影响，如:Thermal

Resistance

(No

Heatsink)6JASOT-89210SOT-223150TO-252-2(l)/TO-252-2

(2)/TO-252-2

(3)/TO-252-2

(4)128°c/w不同的芯片封装有不同的散热途径在、、泉资卑篆時，QFP、BGA以及FCOB熱傳向下方PCB的比例分別為85%,88%以及95%。80②散热焊盘，散热孔芯片增加散热焊盘后，会改变Oca,Ojc也会有小幅变化（具体怎么算？）散热焊盘增大到一定程度后，散热孔能把热量导到其它层，作用变化不大。增大散热效果跟不塞孔效实际测试，塞阻孔（防渗锡）

果相差不大。D

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封装热阻与FCE

铺锢长度的关系3

.影响芯片温度的其它因素北2

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0结到环沐风书苑L,補銅长度G

23.影响芯片温度的其它因素③散热片A提高散热面积B提高换热系数C提高发射率：表面涂漆，喷沙，阳极氧化注：散热片与芯片间要涂上硅胶等材料，保证充分接触、、

Q沐风书苑散热片设计

散热片设计3.影响芯片温度的其它因素④热管散热器：热管是一种依靠内部工质相变进行高效热量传递的导热元件，通过在散热器基板埋入及穿FIN等手段实现散热器基板的均温及提高翅片效率等，从而实现散热器整体性能的大幅提升。沐风书苑3

.影响芯片温度的其它因素⑤界面导热材料金属材料，Sn/Pb焊料;导热硅脂导热硅橡胶胶水，315胶导热粘性膜导热绝缘热片等等封装体沐风书苑3.影响芯片温度的其它因素⑥板材的影响FR4,铝基，陶基FR4

导热系数0.3W

/(m*K)纯铝

导热系数为236W/(m*K)铜 导热系数38OW

/(m*K)陶基导热系数变化大，看工艺，大的可＞220W

/(m*K)温度特性好注意：PCB基材的热膨胀系数跟铜伯最好一致沐风书苑3.影响芯片温度的其它因素⑦PCB布局热元件靠上放热元件分开放PCB垂直放时比平放散热效果好优化前布局优化后布局沐风书苑丿3.影响芯片温度的其它因素⑧机箱散热在机箱/机器后壳的底部，顶部开窗，可利用烟囱效应形成气流散热；发散元件上方尽量不要放高大元件，影响散热；利用风扇散热；电视机两侧开孔作用不大；系统进风口的面积大小按下式计算：S=Q/(7.4X105HX

At15)...................................................(1)s-通风口而积的大小