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1、热阻及PCB散热基本知识2012-5-20芯片发烧怎么办1.热阻的概念热量在热流路径上遇到的阻力,反映介质或介质间的传热能力的大小,表明了 1W热量所引起的温升大小,单位为/W或K/W。如图,假设芯片耗散功率为2W, 即ja(150-24)/263 /W 导热系数:稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度),在1秒内,通过1平方米面积传递的热量,用表示,单位为瓦/米度,w/mk1.热阻的概念一些材料的热阻系数(导热系数的倒数)钻石0.06 银0.10 铜0.11 金0.13 铝0.23 氧化铍瓷0.24 锡0.60 碳5.7 水63 塑料190 空气22802.热阻的计算及应用 芯片
2、的热参数ja: 芯片结到空气的热阻jc: 芯片结到外壳的热阻ca: 芯片外壳到空气的热阻,理想时ja jc+ caTj:最高结温(当温度高于此时,芯片损坏或自动保 护)2.热阻的计算及应用在设计初考虑热阻 设计阶段,可通知计算热阻来确定芯片是否适用或者是否需要额外的措施散热。如:使用1117LDO,输入5V,输出3.3V,电流200mA;判断是否有问题查得:223封装的LDO, jc33 , ca=150 , Tj =150 计算PD = (5-3.3)*0.200 = 0.34W Tc = 45(假设环境温度)+0.34*15096 Tj= 96+33*0.34=107.2220 W /(m*K) 温度特性好注意:PCB基材的热膨胀系数跟铜铂最好一致3.影响芯片温度的其它因素PCB布局 热元件靠上放 热元件分开放PCB垂直放时比平放散热效果好 3.影响芯片温度的其它因素机箱散热在机箱/机器后壳的底部,顶部开窗,可利用烟囱效应形成气流散热;发散元件上方尽量不要放高大元件,影响散热;利用风扇散热;电视机两侧开孔作用不大;3. 影响芯片温度的其它因素常用的仿真软件Fluent 公司开发的IcePAK Flomerics公司开发的Flotherm