利用QFN封裝解決LED 顯示屏散熱問(wèn)題
熱阻 (ΘJa)其系數為SOP = 59℃/W ,QFN=39℃/W亦即在一瓦特(Watt)的功率,芯片節點(diǎn)(Junction)到表面的溫度。下列為一般業(yè)界常用的熱阻計算公式:
TJ=θja*PD+Ta
TJ=θjc*PD+Tc
θJa=θjc*θca
公式中所用到的符號、單位
TJ °C :節點(diǎn)(芯片)溫度
Tc °C :實(shí)際溫度
Ta °C :環(huán)境溫度
圖3:QFN與SOP外觀(guān)尺寸比較
圖4:節點(diǎn)熱阻示意圖
PD W :電源電壓
θ ja (°C/W) :從實(shí)際到外表面的熱傳輸阻抗
θ jc (°C/W) :從節點(diǎn)到實(shí)際的熱傳輸阻抗
θ ca(°C/W) :從實(shí)際到外表面的熱傳輸阻抗
也就是說(shuō)如果在相同的還境溫度及功耗其因為封裝的不同所停留在芯片上的節點(diǎn)溫度也
會(huì )不同。舉例說(shuō)明:若環(huán)境溫度為85°C,芯片的功耗為0.5W 則SOP 及QFN 分別的溫度
如下:
TJ=θja*PD+Ta
SOP -> Tj(SOP)=(59 C/W *0.5W)+85°C =114.5°C
QFN -> Tj(QFN)=(39 C/W *0.5W)+85°C =104.5°C
燈驅合一的設計
由于QFN 的體積小、散熱佳的兩大特點(diǎn),以往在戶(hù)外顯示屏Pitch16mm 以下的規格因為PCB 板尺寸走線(xiàn)的限制及散熱的問(wèn)題所以一般顯示屏廠(chǎng)都會(huì )選擇燈驅分離的設計;亦即LED 燈板與驅動(dòng)芯片板分別放在兩至三塊不同的PCB 板上,再透過(guò)連接器(Connector)及傳輸線(xiàn) (Cable)相互連接在一起。此種設計雖可以解決散熱問(wèn)題,但是透過(guò)連接器及線(xiàn)材當中所產(chǎn)生的電感效應可能會(huì )使顯示屏的色彩清析度大打折扣,況且電感效應也會(huì )增加電磁干擾產(chǎn)生的機會(huì )。使用QFN 設計時(shí);因為其體積較小也沒(méi)有散熱的問(wèn)題所以可以將芯片放置在LED 燈的間隙中,故不需使用多于的PCB 板及傳輸線(xiàn)在設計上更為簡(jiǎn)單其成本亦可降低。同理戶(hù)內顯示屏若使用QFN 設計亦可讓散熱問(wèn)題做大幅度的進(jìn)步。
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