Thermal计算方式小结

一，几个概念

1、结温（Tj），指的是IC的结点（junction）的温度，一般来说最高温度为125℃，由晶体硅工艺决定。

2、环温（Ta），指的是环境（ambient）的温度。

3、壳温（Tc），指的是IC表面外壳（case）的温度。

4、功耗（PD），耗散功率，单位是W。

5、热阻（Rθ），温升除以PD，单位是℃/W。

二，举个例子

小明设计了一款产品，但是在热测试的试验中发现某款IC的表面温度较高，使用温度测试仪器量的温度是60℃，此时室温是25℃。而该款产品正常使用环境可能会达到45℃，小明担心产品长期使用存在风险，为了验证这个担忧是否需要，小明需要获得哪些参数，如何计算呢？

Ans：小明首先需要找到该款产品中IC的datasheet或者spec，找到thermal这项中PD、Tj、Rθ等参数。

IC表面最高温度值可以为Tc=Tj-PD*Rθ，

假设PD=1.8W，Tj=125℃，Rθ=5℃，则Tc=125-1.8*5=116℃，

所以，小明的担忧是没有必要的。

当然，考虑到一般IC都会随着温度的上升，其本身的漏电流会增大，从而导致实际的温度比理论推算的要来的大。另外，各个产商为了产品的稳定性，一般都会在结温125℃的基础上作打折扣处理，如九折、八折等。

三，散热措施

1，加风扇或散热片。

2，IC选型阶段，选择封装较大或者有EPAD等散热较好的IC封装。

3，Layout的时候在IC底部铺铜，并且打上VIA到地，让热量散到GND上去。

4，易发热元件要放置在上风口，易受热影响的元件要与发热元件保持距离甚至是隔离。

5，设计空气流动较好的机构，利于热量对流和辐射。静态空气是不良散热介质，所以必须在机构上开孔增加流通。