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经常在看芯片手册的时候会看到芯片的工作温度,存储温度以及结温,不是非常了解这些温度的测试标准以及具体含义,下面梳理一下这些温度的具体意义,主要参考《JEDECEIA/JESD51-XSeriesStandards》标准。
1.????参数基本定义
TJ:芯片结温(Diejunctiontemperature,°C)
TC:芯片封装表面温度(Packagecasetemperature,°C)
TB:放置芯片的PCB板温度(Boardtemperatureadjacenttopackage,°C)
TT:芯片封装顶面中心温度(Topofpackagetemperatureatcenter,°C)
TA:芯片周围空气温度(Ambientairtemperature,°C)
qJA:硅核到周围空气的热阻系数(Thermalresistancejunction-to-ambient,°C/W)
qJC:硅核到封装表面的热阻系数(Thermalresistancejunction-to-case,°C/W)
qJB:硅核到PCB板的热阻系数(Thermalresistancejunction-to-board,°C/W)
YJB:硅核到PCB板的特征参数(Junction-to-boardcharacterizationparameter,°C/W)
YJT:硅核到封装顶部的特征参数(Junction-to-top(ofpackage)characterizationparameter,°C/W)
P:设备功耗(Powerdissipatedbydevice,Watts)
2.????温度测量及结温计算
下图是热阻计算公式的总结,通过下面的公式,可以通过手册中的可获取的参数,计算得到芯片工作的实际结温。
图1?热阻计算公式总结
2.1?TA测量及TJ计算器
图2?TA温度测试点
热阻计算公式:qJA?=(TJ-TA)/P
公式变换:TJ?=TA?+qJA*P
2.2?TC测量及TJ计算器
一般TC温度测试点有三种情况:
图3?顶面导电封装
图4?顶层导电封装
图5?底层导电封装
热阻计算公式:qJC=(TJ-TC)/P
公式变换:TJ?=TC?+qJC*P
2.3?TB测量及TJ计算器
3.1?有绝缘层测试
图6??TB?PCB板测试点(有绝缘层)
热阻计算公式:qJB=(TJ-TB)/P
公式变换:TJ?=TB?+qJB*P
3.1无绝缘层测试
图7?TB?PCB板测试点
热阻计算公式:YJB=(TJ-TB)/P
公式变换:TJ?=TB?+YJB*P
图8??YJT测试方法
热阻计算公式:YJC=(TJ-TT)/P
公式变换:TJ?=TT?+YJC*P
?
Eg:
????比如一个芯片热阻:qJA=55°C/W,测试得到工作环境温度:TA?=+35°C,工作功耗:P=0.6W
则可以计算结温:TJ=35°C+(55°C/W*0.6W)=68°C
注:一般要求TA不要超过手册要求,结温也要低于手册要求并要留有余量(10~15°C为宜)
?
????下面看一下实际数据手册的数据,要保证芯片安全温度的工作,环境温度TA应该满足在-10~70°C范围内,并且最后计算出来的结温应该低于120°C(留有15°C余量)。
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