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电子设备中半导体元器件的热设计然而换言之,我们应该深入了解[url=http:///www.51dzw.com/]51电子网[/url]的发展规律,为整个行业带去新的生机,让市场焕发生机。[align=center][/align]
热量通过物体和空间传递。传递是指热量从热源转移到他处。
01 左中括号种热传递形式左中括号
热传递主要有种形式:传导、对流和辐。
传导:由热能引起的分子运动被传播到相邻分子。
对流:通过空气和水等流体进行的热转移。
辐:通过电磁波释放热能。
02 左中括号散热路径左中括号
产生的热量通过传导、对流和辐的方式经由各种路径逸出到大气中。由于我们的主题是“半导体元器件的热设计”,因此在这里将以安装在印刷电路板上的IC为例进行说明。
热源是IC芯片。该热量会传导至封装、引线框架、焊盘和印刷电路板。热量通过对流和辐从印刷电路板和IC封装表面传递到大气中。可以使用热阻表示如下:
上图右上方的IC截面图中,每个部分的颜色与电路圆圈的颜色相匹配(例如芯片为红色)。芯片温度TJ通过电路中所示的热阻达到环境温度TA。
采用表面安装的方式安装在印刷电路板(PCB)上时,红色虚线包围的路径是主要的散热路径。
具体而言,热量从芯片经由键合材料(芯片与背面露出框架之间的粘接剂)传导至背面框架(焊盘),然后通过印刷电路板上的焊料传导至印刷电路板。然后,该热量通过来自印刷基板的对流和辐传递到大气中(TA)。
其他途径还包括从芯片通过键合线传递到引线框架、再传递到印刷基板来现对流和辐的路径,以及从芯片通过封装来现对流和辐的路径。
如果知道该路径的热阻和IC的功率损耗,则可以通过热欧姆定律来计算温度差(在这里为TA和TJ之间的差)。
就如本文所讲的,所谓的“热设计”,就是努力减少各处的热阻,即减少从芯片到大气的散热路径的热阻, 最终TJ降低并且可靠性提高。
0左中括号什么是热阻左中括号
热阻是表示热量传递难易程度的数值。是任意两点之间的温度差除以两点之间流动的热流量(单位时间内流动的热量)而获得的值。热阻值高意味着热量难以传递,而热阻值低意味着热量易于传递。
热阻的符号为R和θ。R来源于热阻的英文表达“ ”。
单位是℃W(KW)。
04左中括号热欧姆定律左中括号
可以用与电阻几乎相同的思路来考虑热阻,并且可以以与欧姆定律相同的方式来处理热计算的基本公式。
电气
电流 I(A)
电压差 ⊿V(V)
电阻 R(Ω)
热
热流量 P(W)
温度差 ⊿T(℃)
热阻 R(℃W)
因此,就像可以通过R×I来求出电位差⊿V一样,可以通过R×P来求出温度差⊿T。
关键要点:
热阻是表示热量传递难易程度的数值。
热阻的符号为R和θ,单位为℃W(KW)。
可以用与电阻大致相同的思路来考虑热阻。 |
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