IC封裝及PCB設計的散熱完整性

假如你現(xiàn)在正在構建一個專業(yè)設計的電路實驗板，已經完成了layout前所有需要進行的仿真工作，并查看了廠商有關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在紙上的初步熱分析方程式，并確保其不超出IC結點溫度，并有較為寬松的容限。但稍后，你打開電源，卻發(fā)現(xiàn)IC摸起來非常熱。對此，你感到非常不滿，當然散熱專家以及可靠性設計人員更加焦慮?，F(xiàn)在，你該怎么辦?

　　在談到整體設計的可靠性時，通過讓IC 結點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)時更是如此。

　　進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，封裝熱性能最常見的度量標準是Theta JA，即從結點到環(huán)境所測得(或建模)的熱阻(參見圖1)。Theta JA值也是最需要解釋的內容(參見圖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 電氣網絡 Theta-JA 分析

　　圖 2 Theta-JA 解釋

　　熱阻(Theta JA)數(shù)據現(xiàn)在對使用新JEDEC標準的有引線表面貼裝封裝有效。實際數(shù)據產生于數(shù)個封裝上，同時熱模型在其余封裝上運行。按照封裝類型以及不同氣流水平顯示的Theta JA 值來對數(shù)據分組。

　　結點到環(huán)境數(shù)據是結點到外殼(Theta JC)的熱阻數(shù)據(參見圖3)。實際Theta JC數(shù)據會根據使用JEDEC印制電路板(PCB)測試的封裝生成。