在半導(dǎo)體器件的使用中,往往需要了解和控制結(jié)溫。一直以來(lái),器件的使用者要得知結(jié)溫,都是采用器件生產(chǎn)商提供的熱阻值,通過(guò)測(cè)試相關(guān)點(diǎn)的溫度,再根據(jù)熱阻值來(lái)計(jì)算出結(jié)溫。幾十年來(lái)大家都沿襲這一做法。LED 行業(yè)也沿用了這一做法。但是這一做法存在的問(wèn)題卻鮮有人注意到。
本文通過(guò)模擬軟件來(lái)考察熱阻在測(cè)算半導(dǎo)體器件結(jié)溫方面的問(wèn)題。這些問(wèn)題如果不是借助模擬軟件計(jì)算的結(jié)果生成直觀的圖像來(lái)考察,是無(wú)法察覺(jué)到的。當(dāng)然,如果你的數(shù)學(xué)能力很強(qiáng),自己手工求解微粉方程來(lái)繪制等溫面等圖像,不是不可,但工作量是巨大的,還要耗費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間。借助模擬軟件,也許半個(gè)小時(shí)就可以得到結(jié)果了。這些問(wèn)題如果通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試,比如得到各處的等溫面情況,可能是非常困難的。正因如此,不恰當(dāng)?shù)厥褂脽嶙璺y(cè)算結(jié)溫出現(xiàn)的錯(cuò)誤一直以來(lái)也不為人知。
本文首先介紹了傳熱學(xué)的基本理論,并做了相關(guān)討論。然后通過(guò)模擬來(lái)驗(yàn)證所討論的問(wèn)題。
本文提出了“本征等效熱阻”的概念。并闡述了只有本征等效熱阻值才能做為半導(dǎo)體器件的特征參數(shù)提供給客戶使用。并且提醒各位,并不是所有器件的本征等效熱阻測(cè)試點(diǎn)都可以成為實(shí)用的測(cè)試點(diǎn)。
由此可知,熱阻法測(cè)算結(jié)溫并不是很實(shí)用的方法。并且器件上非本征熱阻測(cè)溫點(diǎn)的一般等效熱阻值用于計(jì)算結(jié)溫的方法是錯(cuò)誤的。其錯(cuò)誤不僅僅是數(shù)值的差異,而是在應(yīng)用理論上的錯(cuò)誤。
本文所討論的內(nèi)容,主要是針對(duì)半導(dǎo)體器件的結(jié)溫測(cè)量方面。
一
傳熱學(xué)基本理論簡(jiǎn)介及問(wèn)題討論
1基本理論簡(jiǎn)介
當(dāng)單獨(dú)考察熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射傳熱時(shí),有如下的基本定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式:

提醒:請(qǐng)讀者上述公式的來(lái)龍去脈要很好地思考和理解。
通常在不至于混淆和特別強(qiáng)調(diào)的情況下,參數(shù)Φ和R表示傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射的下角標(biāo)(λ、 h、 r)可以不要。
根據(jù)各種轉(zhuǎn)移過(guò)程的共同規(guī)律:過(guò)程中的轉(zhuǎn)移量 = 過(guò)程中的動(dòng)力 / 過(guò)程中的阻力將參數(shù) R 命名為熱阻。
對(duì)于熱輻射,這里沒(méi)有考慮物體間的形態(tài)因素,考慮物體形態(tài)因素后,還需對(duì)公式(1-3)添加角系數(shù)參數(shù)。這里就不多講了。
上面介紹的基本理論,在實(shí)際應(yīng)用中,往往不是能夠簡(jiǎn)單運(yùn)用上述公式的。理論往往是對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行抽絲剝繭,找出其中最基本的規(guī)律。實(shí)際情況往往是很多不同的規(guī)律共同作用的結(jié)果。因此,往往在宏觀尺度上,上述公式往往只能應(yīng)用于一些特殊的場(chǎng)合。實(shí)際的傳熱過(guò)程往往是三維的,很多的情況下,要計(jì)算傳熱狀況,需要求解傳熱微分方程。在微分方程的公式即求解過(guò)程中,并沒(méi)有用到熱阻這個(gè)參數(shù)。既然它們與熱阻參數(shù)無(wú)關(guān),就不是本文討論的內(nèi)容了。
2對(duì)基本理論應(yīng)用的討論
在一些標(biāo)準(zhǔn)資料【1】【2】中給出熱阻的公式是:
R=ΔT/ Φ ——(1-13)
其中Φ通常是指器件的消耗功率。(對(duì)于LED,Φ應(yīng)該是電功率減去光功率。)
當(dāng)然,在資料【1】中,他的指導(dǎo)思想是認(rèn)為芯片的熱量只是在封裝體內(nèi)傳導(dǎo)。如果是純粹的物體內(nèi)的熱傳導(dǎo),或者是完全處于流體中的兩個(gè)等溫面之間的熱傳遞,運(yùn)用下節(jié)介紹的等效熱阻的概念,運(yùn)用公式(1-13)是沒(méi)有問(wèn)題的。而事實(shí)上,在封裝體的表上的點(diǎn),其所處的等溫面可能并不完全在封裝體表面以內(nèi),而是超出了封裝體表面。這個(gè)等溫面的形成會(huì)受到外界結(jié)構(gòu)及有關(guān)表面的對(duì)流和輻射的影響。尤其是有了輻射的影響后,公式(1-13)不再成立。再用公式(1-13),在理論上就是錯(cuò)誤的。
通常人們會(huì)將公式(1-13)應(yīng)用到各種傳熱場(chǎng)合的計(jì)算。 舉例來(lái)做個(gè)分析看看這種做法的問(wèn)題。
假設(shè)物體僅上表面露于空氣,其它表面均處于絕熱保護(hù)。并假設(shè)上表面溫度是均勻的。從物體下表面產(chǎn)生的熱流量Φ,穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)上表面以對(duì)流和輻射的方式傳播,傳遞到空氣中的總熱流量為:

從公式(1-14)看,無(wú)法導(dǎo)出類似公式(1-13)的簡(jiǎn)單形式。也就是說(shuō), 輻射能量不能忽略的情況下,公式(1-13)是不成立的。
3本征等效熱阻
這里引入本征等效熱阻的概念。
要講本征等效熱阻,首先介紹等效熱阻的概念。
等效熱阻:在兩個(gè)等溫面之間,有很多的熱阻串并聯(lián),其總的結(jié)果,用一個(gè)熱阻來(lái)代替,這個(gè)熱阻就稱作等效熱阻。
一般不至于混淆的情況下,等效熱阻可以簡(jiǎn)稱為熱阻。
本征等效熱阻:具有內(nèi)熱源的器件的一個(gè)等溫面到達(dá)封裝體的邊界、但不超出本體邊界,該等溫面與內(nèi)熱源等溫面之間的等效熱阻,稱為本征等效熱阻。 可用符號(hào) Rb表示。
等效熱阻和本征等效熱阻概念的差別(參看圖 1):

圖1
等效熱阻的概念,適用于任意兩個(gè)等溫面。本征等效熱阻的概念,僅適用于一個(gè)等溫面觸及器件本體的邊界但不超出邊界的場(chǎng)合。當(dāng)然,該等溫面不見(jiàn)得是整個(gè)面都觸及本體邊界,可以是部分面積或一個(gè)點(diǎn)。
本征等效熱阻的概念,可以應(yīng)用到具有密閉的、內(nèi)有中空結(jié)構(gòu)的封裝體。
可以說(shuō), 本征等溫面是一般等溫面中的一個(gè)特殊的等溫面。本征等效熱阻是一個(gè)特殊的等效熱阻。
特別提示:對(duì)本征等效熱阻的概念一定要明白其定義的內(nèi)容!不要望文生義地認(rèn)為只要是器件熱源到本體上的任意一點(diǎn)所處等溫面的等效熱阻就是本征等效熱阻。
圖 2 的示意圖用于說(shuō)明結(jié)構(gòu)系統(tǒng)改變后,等效熱阻發(fā)生改變的狀況。為了說(shuō)明方便,圖 2 只是用了特定方向(水平和垂直)的熱阻構(gòu)成來(lái)說(shuō)明。
對(duì)于系統(tǒng) 1,假設(shè)是個(gè)軸對(duì)稱的散熱結(jié)構(gòu),系統(tǒng) 2 則不具備對(duì)稱結(jié)構(gòu)。假設(shè) A1、B1兩點(diǎn)間的結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 1、2 中都沒(méi)有變化、并做為測(cè)溫點(diǎn)的位置。

圖2
對(duì)于系統(tǒng) 1,A、B 面的等效熱阻為: R1=RA1B1//RA2B2//RA3B3//RA4B4對(duì)于系統(tǒng) 2,A、B 面的等效熱阻為: R2=RA1B1//RC2D2//RC3D3//RC4D4其中:RC2D2=RA2B2-RCD21+RCD23;RC3D3=RA3B3+RCD31+RCD32;RC4D4=RA4B4+RCD41由上可知: R1≠ R2
從上述分析可知,即使在系統(tǒng) 2 中,A1-B1點(diǎn)的位置、結(jié)構(gòu)還與系統(tǒng) 1 中相同,但由于其它方面結(jié)構(gòu)的改變,等溫面發(fā)生了改變,同樣兩點(diǎn)間的等效熱阻值也發(fā)生了改變。
由于本征等溫面不超出封裝體表面,該等溫面內(nèi)的熱傳遞與外表面的對(duì)流、輻射狀況無(wú)關(guān)。本征等效熱阻只由封裝體自身的各項(xiàng)參數(shù)所決定。半導(dǎo)體器件的本征等效熱阻一般實(shí)際只是傳導(dǎo)熱阻。
等效熱阻和本征等效熱阻的狀況,在后面的模擬結(jié)果中可以很清楚地看到。只有本征等效熱阻才是可以作為器件的特征參數(shù)。器件表面一般的等效熱阻用公式(1-13)得到的值沒(méi)有實(shí)用意義。
雖然引入了本征等效熱阻的概念,但要找到本征等效熱阻的測(cè)溫點(diǎn)有時(shí)也不是簡(jiǎn)單的。要人工計(jì)算還是比較復(fù)雜的。以往由于計(jì)算的復(fù)雜性,幾乎沒(méi)有人很好地計(jì)算,因此也就沒(méi)有認(rèn)識(shí)到熱阻參數(shù)該如何應(yīng)用才是正確的、如何使用是不正確的?,F(xiàn)在可以利用模擬軟件來(lái)做相關(guān)的計(jì)算,通過(guò)軟件計(jì)算的結(jié)果來(lái)查看等溫面,就可以看到器件上任意點(diǎn)所處的等溫面隨外部結(jié)構(gòu)變化的情況。從而可以很好地認(rèn)識(shí)到不正確的溫度測(cè)量點(diǎn)所得到的熱阻值是沒(méi)有實(shí)用意義的??梢岳媚M軟件來(lái)找到器件的本征等溫面,并由此來(lái)確定本征等效熱阻的測(cè)試點(diǎn)。
但是,對(duì)于某些器件,由于封裝體結(jié)構(gòu)的原因,可能沒(méi)有理想的本征等效熱阻測(cè)溫點(diǎn)。比如,像 3528 這樣的封裝,焊點(diǎn)處的等溫面遠(yuǎn)超出封裝本體。焊點(diǎn)是不適宜作為考察該 LED 結(jié)溫的測(cè)溫點(diǎn)。
這在后面的模擬例中可以看到。對(duì)于一些小型封裝的器件,其本征等溫面的溫度測(cè)試點(diǎn)也可能在實(shí)際使用時(shí)無(wú)法應(yīng)用。
二
通過(guò)模擬看熱阻的計(jì)算問(wèn)題
1驗(yàn)證理論的模擬計(jì)算
1.1 模擬的模型及結(jié)果
模擬的模型分別采用如下兩種:
模型 1:一個(gè)長(zhǎng)條形的鋁材,尺寸為:長(zhǎng)×寬×高=1mm×1 mm×40mm。模型豎直放置。底部表面設(shè)為熱源面。熱源功率為 0.004W。在外圍設(shè)置有絕熱包裹,僅留出上面的一個(gè)面做為散熱表面。參看圖 3。
模型 2:去除了模型 1 中的絕熱包裹,其它條件同模型 1。參看圖 4。

模擬條件:鋁材表面的熱發(fā)射率為 0.8。鋁材的導(dǎo)熱系數(shù)是201W/(m·K)。絕熱層導(dǎo)熱系數(shù)為 0。分別采用環(huán)境溫度為 20℃和30℃來(lái)模擬。
模擬結(jié)果的有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表 1。

表 1 中有關(guān)參數(shù)的說(shuō)明:
表 1 中的傳熱量均為上表面(S 點(diǎn))的傳熱量均值。
由于模型的截面積為 1,故下面的公式省去了面積參數(shù) A。導(dǎo)熱體沿長(zhǎng)度方向一維熱傳導(dǎo)的理論熱阻: Rθ= L /(λS)導(dǎo)熱體上表面簡(jiǎn)單套用公式(1-13)的熱阻: Rs=ΔT/ΦΦ是指熱源的總熱流量。
下面結(jié)合表 1 的數(shù)據(jù),通過(guò)分析,來(lái)看看很多的錯(cuò)誤是在哪里。
1.2 對(duì)模擬結(jié)果及有關(guān)計(jì)算方法的分析
對(duì)模型 1 的分析:
在有絕熱包裹時(shí),熱量只能沿鋁條的一個(gè)方向傳導(dǎo),鋁條的熱傳導(dǎo)可以視為一維傳熱狀況。這時(shí)我們可以看到,Rs接近理論值 Rθ。
對(duì)模型 2 的分析:
對(duì)于裸露于空氣的鋁條。熱量可以從各個(gè)面散熱。這時(shí)我們看到,Rs遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離 Rθ值。這是因?yàn)闊崃窟€通過(guò)鋁條側(cè)面?zhèn)鬟f,這相當(dāng)于對(duì)鋁條頂面并聯(lián)了很多傳熱路徑。此時(shí)的 Rs值是很多熱阻并聯(lián)后的結(jié)果。并且可以看到,外界環(huán)境溫度的改變,也會(huì)導(dǎo)致 Rs值的改變。
對(duì)兩種模型的模擬計(jì)算結(jié)果看,鋁條并沒(méi)有改變,改變的是鋁條外部的結(jié)構(gòu)——有或無(wú)絕熱層。
鋁條外部結(jié)構(gòu)的改變,導(dǎo)致鋁條上固定位置上按照公式(1-13)計(jì)算出的熱阻值發(fā)生改變。
如果對(duì)模型 1 不是采用絕熱包裹,而是改變鋁表面的處理,即改變表面的熱發(fā)射率(可以通過(guò)氧化、涂料等處理來(lái)改變),結(jié)果仍然是會(huì)導(dǎo)致上表面處按公式(1-13)計(jì)算的熱阻值不同。
1.3 本模擬的意義
由模擬對(duì)比的結(jié)果可知,對(duì)于鋁條頂面到熱源端的熱阻值,會(huì)因?yàn)殇X條側(cè)面的傳熱狀況改變而改變。該處在某個(gè)情況下得到的熱阻值,是不具有通用性的。
對(duì)于實(shí)際的非一維傳熱的物體上任意一個(gè)點(diǎn)位來(lái)說(shuō),它相對(duì)熱源點(diǎn)的熱阻值,往往是與其它熱阻相并聯(lián)后的等效值。并不是熱源與該點(diǎn)間直線或最短距離的傳導(dǎo)熱阻。由于存在并聯(lián)的表面,也就存在輻射傳遞的能量,這就使得公式(1-13)不再成立。即使強(qiáng)行用公式(1-13)來(lái)計(jì)算出一個(gè)所謂的熱阻值,該值也僅能表達(dá)該結(jié)構(gòu)的情況。結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,該值就不再具有意義。
2對(duì) LED 產(chǎn)品的模擬
以貼片封裝的 LED 為例。通常封裝廠會(huì)給出 LED 的熱阻值,該熱阻值的外部測(cè)溫點(diǎn)一般是 LED焊點(diǎn)。但一般規(guī)格書(shū)中又沒(méi)有指出焊點(diǎn)的具體位置,這對(duì)實(shí)際應(yīng)用該熱阻值是個(gè)問(wèn)題,因?yàn)橛行┵N片封裝的 LED 熱沉和焊點(diǎn)是一體化的。
2.1 對(duì) LG 5630 封裝 LED 的模擬
本文從兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)來(lái)討論。這兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)分別是,一個(gè)點(diǎn)是熱沉底部并在芯片中心的正下方(C 點(diǎn)),另一個(gè)點(diǎn)是電極焊點(diǎn)的外側(cè)下方(S 點(diǎn))。參看圖 5。該產(chǎn)品的手冊(cè)上指出,熱阻是結(jié)到焊點(diǎn)間的熱阻(Junctiong to Solder Point)。從圖 5 看,熱沉底和電極焊點(diǎn)是電熱連通的焊點(diǎn),那么手冊(cè)上給出的測(cè)試點(diǎn)是 C 點(diǎn)還是 S點(diǎn)?從下面的模擬結(jié)果將可以看到,這兩個(gè)點(diǎn)分別到 PN 結(jié)的熱阻值是不相等的。

以不同的 PCB 覆銅布局來(lái)為 LED 散熱,通過(guò)模擬計(jì)算,我們來(lái)考察兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度、結(jié)溫及計(jì)算熱阻方面的狀況。圖 6 和圖 7 分別是兩種 PCB 布局及模擬計(jì)算的結(jié)果。LED 芯片的功率是 0.35W。散熱銅箔的面積相同(圖中藍(lán)色部分。為了節(jié)省圖面,未完全顯示)。

從計(jì)算結(jié)果看,兩種 pcb 布局下,熱沉底和電極焊點(diǎn)間的溫差分別為:2.7℃和 1.5℃。從它們存在明顯的溫度差來(lái)看,要計(jì)算結(jié)溫,不能隨便選取測(cè)溫點(diǎn)。
如果按照公式(1-13)來(lái)計(jì)算熱阻的話,我們來(lái)計(jì)算一下兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)到 PN 結(jié)的熱阻。
對(duì)于圖 6 結(jié)構(gòu),熱沉底 C 點(diǎn)和電極焊點(diǎn) S 點(diǎn)到 PN 結(jié)的熱阻分別為:RJC=(85.15-78.1)/0.35=20.14 (K/W)RJS=(85.15-75.51)/0.35=27.54 (K/W)
對(duì)于圖 7 結(jié)構(gòu),熱沉底 C 點(diǎn)和電極焊點(diǎn) S 點(diǎn)到 PN 結(jié)的熱阻分別為:RJC=(79.41-72.37)/0.35=20.11 (K/W)RJS=(79.41-70.87)/0.35=24.4 (K/W)
我們?cè)賮?lái)看看等溫面的情況。圖 8 和圖 9 分別對(duì)應(yīng)圖 6 和圖 7 的等溫面狀況??梢钥吹剑瑢?duì)于LG5630 封裝的 LED,熱沉底芯片正下方的 C 點(diǎn)的等溫面基本不超出封裝本體;而焊點(diǎn) S 點(diǎn)處的等溫面已超出封裝本體。

從上面的結(jié)算結(jié)果比較可見(jiàn),等溫面不超出封裝體的測(cè)溫點(diǎn) C 的等效熱阻值 RJC不受外界傳熱結(jié)構(gòu)的影響;而等溫面超出封裝體的測(cè)溫點(diǎn) S,其等溫面的等效熱阻值 RJS會(huì)受到外界傳熱結(jié)構(gòu)的影響。
上面兩種結(jié)構(gòu)中,我們可以確認(rèn),C 點(diǎn)所處的等溫面是本征等溫面,RJC就是本征等效熱阻。
比較圖 8 和圖 9,可以看到,對(duì)于不超出本體邊界的熱沉底等溫面,兩種結(jié)構(gòu)的等溫面形狀基本相同;而焊點(diǎn)處的等溫面超出了器件本體邊界,兩者的等溫面形狀明顯不同。說(shuō)明焊點(diǎn)處的等溫面形狀會(huì)受到器件外部結(jié)構(gòu)的影響。
如果非要用熱阻這樣的參數(shù)來(lái)表征器件的特征,那么應(yīng)該采用本征等效熱阻的概念。非本征等效熱阻的測(cè)試點(diǎn),由于其等溫面會(huì)受外部結(jié)構(gòu)的改變而改變,計(jì)算得到的所謂熱阻值沒(méi)有通用性,所以不能作為器件的特征參數(shù)。
實(shí)際上,很多半導(dǎo)體器件的本征等溫面的測(cè)溫點(diǎn)都是在芯片正下方的熱沉外表面上。但是,對(duì)于體積較小的器件,給出芯片正下方熱沉底的本征等效熱阻值,往往不具有實(shí)用意義。因?yàn)榇颂幵趯?shí)際使用中無(wú)法測(cè)量溫度。比如像 5630、5730、2835、3014 這類 LED,焊接到 PCB 上后,就無(wú)法在 C 點(diǎn)放置溫度探頭來(lái)測(cè)試溫度了。即使你在 LED 下面的 PCB 上開(kāi)孔放置溫度探頭,但探頭的尺寸和LED 熱沉的尺寸相比,相對(duì)而言太大了。而且探頭金屬還有較好的導(dǎo)熱能力。這么做實(shí)際是破壞了LED 原本的熱狀況。這樣測(cè)試的結(jié)果完全沒(méi)有準(zhǔn)確性可言。
有些廠商采用在熱沉底部的 PCB 覆銅伸出的結(jié)構(gòu)來(lái)做為熱阻的測(cè)溫點(diǎn),如圖 6 所示的“側(cè)邊”點(diǎn)。實(shí)際上,這樣的銅箔伸出,和電極焊點(diǎn)的位置是類似的。參看圖 6 的模擬結(jié)果,側(cè)邊測(cè)溫點(diǎn)到PN 結(jié)的熱阻為:
R=(85.15-76.86)/0.35=23.69 (K/W)
顯然這個(gè)熱阻值明顯不能等同熱沉底的本征等效熱阻 RJC值。這個(gè)測(cè)溫點(diǎn)選擇是錯(cuò)誤的。
2.2 對(duì) 3528 封裝 LED 的模擬
對(duì) 3528 型 LED 模擬的焊點(diǎn)等溫面情況見(jiàn)圖 10。(該圖已隱藏了 PCB 模型)
從圖 10 可以看到,電極焊點(diǎn)處的等溫面已超出器件的本體。對(duì)于這樣封裝的 LED,已經(jīng)沒(méi)有可實(shí)用的、合適的本征等效熱阻的測(cè)溫點(diǎn)。因此,對(duì)于這種封裝的 LED,就不能用焊點(diǎn)處的等效熱阻來(lái)作為器件的特征參數(shù)。因?yàn)楹更c(diǎn)的等效熱阻值會(huì)隨著外部結(jié)構(gòu)的改變而改變。對(duì)這類器件就無(wú)法用熱阻法來(lái)計(jì)算結(jié)溫了。

2.3 本節(jié)模擬小結(jié)
通過(guò)本模擬可以看到,對(duì)于器件非本征等效熱阻,該點(diǎn)到熱源等溫面的熱阻值會(huì)隨著器件外部結(jié)構(gòu)的變化而變化。只有器件的本征等效熱阻不受外部結(jié)構(gòu)的影響,才可能是有實(shí)用意義的參數(shù)。
器件本征等效熱阻的溫度測(cè)試點(diǎn)需要通過(guò)計(jì)算等溫面來(lái)判定。即確認(rèn)該點(diǎn)所處的等溫面是接觸器件本體邊界但不超出本體的面。
三
結(jié) 論
1. 對(duì)于半導(dǎo)體器件,不能隨意選擇其表面上的一個(gè)位置作為計(jì)算結(jié)溫的的熱阻測(cè)試點(diǎn)。只有本征等效熱阻的等溫面上的位置才能作為計(jì)算結(jié)溫的溫度測(cè)試點(diǎn)。非本征等效熱阻值是沒(méi)有普適性的,沒(méi)有實(shí)用意義。
2. 對(duì)于器件表面上的非本征測(cè)溫點(diǎn),尤其是將測(cè)溫點(diǎn)選擇在器件本體以外(如 PCB 銅箔上),從計(jì)算所用的公式(1-13)上看,在理論上就是錯(cuò)誤的。
3. 對(duì)于較小的器件來(lái)說(shuō),即使在封裝體表面上存在本征等溫面,往往也不能作為實(shí)際應(yīng)用時(shí)的測(cè)試點(diǎn)。比如像 LED 的 5630 封裝、2835 封裝、3014 封裝,等等。它們的本征等溫面都在器件的底部中央,器件焊在 PCB 上后,就無(wú)法在該位置測(cè)試溫度了。
4. 對(duì)于某些封裝的器件,可能沒(méi)有可用的本征等溫面。比如 3528 封裝的 LED。因此這類半導(dǎo)體器件就無(wú)法用熱阻法來(lái)計(jì)算結(jié)溫了。
參考資料【1】GB/T 14862-1993《半導(dǎo)體集成電路封裝結(jié)到外殼熱阻測(cè)試方法》【2】GB 3102.4-93 《熱學(xué)的量和單位》
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原文標(biāo)題:通過(guò)模擬看熱阻法計(jì)算結(jié)溫的問(wèn)題
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