深圳电源适配器封装热传标准分析

发表日期:2022-03-19 03:00:00

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早期的电源适配器热传工业标准主要是SEMI该标准定义了标准IC测试标准包装在自然对流、风洞和无限平板的试验环境中。

自1990年之后,JEDECJC51委员会邀请制造商和专家制定新的热传输行业标准,并提出多项热管理标准。SEMI与标准相比,虽然新的热传行业标准的基本测量方法和原理相同,但内容更加完整,并对一些定义进行了更清晰的解释。

SEMI标准中定义了两种热阻值,即Rja及Rjc。其中,Rja它是在自然对流或风洞环境下测量从芯片界面到大气的热传输。由于测量是在标准规范的条件下进行的,因此对不同的基板设计和环境条件有不同的结果,可用于定性比较封装散热的易度。Rjc指热从芯片界面传输到IC包装外壳的热阻应在测量时接触一流的温度表面,主要用于评估散热器的性能。

随着包装形式的变化,新的JEDEC增加了标准Rjb、ψjt、ψjb等几个测量参数。Rjb在几乎所有的热量都从芯片界面传递到测试板的环境中,可以用来评估从芯片界面到测试板的热阻PCB热传效率。ψjx为热传特性参数,其定义如下。

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(1)ψ和R定义相似,但区别在于ψ是指大部分热量传递的情况,R它指的是所有的热量传递。当实际的电子系统散热时,热量会从封装的上下甚至周围传递,而不是单向传递,所以ψ定义更符合实际系统的测量。

(2)ψjt是指部分热量从芯片界面传包装上方外壳时产生的热阻,可用于实际系统产品IC芯片界面温度预测包装外表面温度。

(3)ψjb和Rjb类似地,它是指在自然对流和风洞环境下,当芯片界面传输到下面的测试板时产生的热阻,可以用来通过板温来预测结面温度。

虽然标准中的各种热阻测量值可用于实际系统产品的温度预测,但在实际应用中仍有很大的限制。使用标准Rja、Rjb、ψjt、ψjb当测量参数预测系统产品的温度时,应注意测试板的尺寸、铜箔层和铜含量,以及测量中使用的自然对流、风洞环境和实际系统之间的差异。

一般来说,实验测量的热阻值或热传参数主要用于IC定性比较封装散热效率,即无论哪家封装厂封装,只要符合标准方式,就可以比较其散热状态,这是为了理解IC包装散热设计或传热条件很有帮助。此外,实验测量值也可用于数值模拟的验证和简化。


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