IC封裝及PCB設計的散熱完整性

假如你現在正在構建一個(gè)專(zhuān)業(yè)設計的電路實(shí)驗板，已經(jīng)完成了layout前所有需要進(jìn)行的仿真工作，并查看了廠(chǎng)商有關(guān)特定封裝獲得良好熱設計的建議方法。你甚至仔細確認了寫(xiě)在紙上的初步熱分析方程式，并確保其不超出IC結點(diǎn)溫度，并有較為寬松的容限。但稍后，你打開(kāi)電源，卻發(fā)現IC摸起來(lái)非常熱。對此，你感到非常不滿(mǎn)，當然散熱專(zhuān)家以及可靠性設計人員更加焦慮?，F在，你該怎么辦?

　　在談到整體設計的可靠性時(shí)，通過(guò)讓IC 結點(diǎn)溫度遠離絕對最大值水平，在環(huán)境溫度不斷升高的條件下保持你的電路設計的完整性是一個(gè)重要的設計考慮因素。當你逐步接近具體電路設計中央芯片的最大功耗水平(Pd最大值)時(shí)更是如此。

　　進(jìn)行散熱完整性分析的第一步，是深入理解IC封裝熱指標的基礎知識。

　　到目前為止，封裝熱性能最常見(jiàn)的度量標準是Theta JA，即從結點(diǎn)到環(huán)境所測得(或建模)的熱阻(參見(jiàn)圖1)。Theta JA值也是最需要解釋的內容(參見(jiàn)圖2)。能夠極大影響Theta JA 測量和計算的因素包括：

　　* 貼裝板：是/否?

　　* 線(xiàn)跡：尺寸、成分、厚度和幾何結構

　　* 方向：水平還是垂直?

　　* 環(huán)境：體積 * 靠近程度：有其他表面靠近被測器件嗎?

　　圖 1 電氣網(wǎng)絡(luò ) Theta-JA 分析

　　圖 2 Theta-JA 解釋

　　熱阻(Theta JA)數據現在對使用新JEDEC標準的有引線(xiàn)表面貼裝封裝有效。實(shí)際數據產(chǎn)生于數個(gè)封裝上，同時(shí)熱模型在其余封裝上運行。按照封裝類(lèi)型以及不同氣流水平顯示的Theta JA 值來(lái)對數據分組。

　　結點(diǎn)到環(huán)境數據是結點(diǎn)到外殼(Theta JC)的熱阻數據(參見(jiàn)圖3)。實(shí)際Theta JC數據會(huì )根據使用JEDEC印制電路板(PCB)測試的封裝生成。