首页 > 半导体和IC的温度衡量标准

半导体和IC的温度衡量标准

发布时间：2023-01-13 22:44:54 来源：文档文库

小中大

字号：

手机查看

半导体器件与IC封装温度的衡量
源于TI的AN:SPRA953B
1.θja：Junctiontoambientθjma:JunctiontoMovingAir
Junction到ambient的热阻是θja，这个参数的测量需要在满足JEDEC的EIA/JFSD51的实验条件下去测量，才有实际应用价值。所以通常情况是除非测试条件明确标注，否则一般不用θja。
θja的测试步骤：（根据EIA/JFSD51-1）
a.IC要焊接在一个既可以散热又可以测量温度的试验台上。
b.测量温度的传感器要先校准。
c.封装或者测试板要放在静止的空气(θja或者流动的空气(θjma环境中。
d.知道芯片耗散的功率有多少。
e.达到稳态之后再去测量结温。
f.测试的环境温度与测试的结温之间的误差除以耗散的功率就是θja，单位是℃/W。
第1页

1.1θja不仅仅受封装的影响，还受到很多其他系统特性的影响，比如电路的布局。测试板相当于一块散热片，而芯片放在不同的板材上，那么散热的效果不同，测试得到的θja也是不同的。实际上，在静态空气中按照JEDEC的标准去测试的θja，芯片产生的热量有70~95%是通过测试板消散的，而不是通过芯片的表面去散热的。因此不能使用下面的公式去计算：
下表列出了在所有材料都相同的情况下，各个因素对θja的影响：
由于θja并不是芯片封装本身的特性，而是已经将封装、PCB与其他外在因素也考虑在内，因此可以用于与其他公司的芯片进行比较。
1.2测试电路板的影响
一个单层板与一个4层板对比，对于同样的封装的芯片，温差最大达到了50%。如下图所示：
可见，不同封装的芯片，1层板的温度都要比4层（2层信号2层功率）板高。
1.3芯片大小的影响
芯片内部的封装的焊盘大小对于θja的影响是双倍的。一方面，它能把芯片内部的能量从比较热的点传播到更广的范围内，另一方面，它又可以将热量更好地传递到芯片的引脚与焊球上，之后再传导到PCB上。下图显示的是芯片尺寸对温度的影响，可以看到，尺寸不同，温度相差可以达到8倍。
第2页

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/c868f0d12fc58bd63186bceb19e8b8f67c1cef47.html