封裝選型時的熱計算範例2

繼上一篇文章”封裝選型時的熱計算範例1“之后，本文将作为‘热计算范例2’，继续探讨为了使用目标封装而采取的相对应策。

封裝選型時的熱計算範例2

首先,為了方便確認,給出上次的的損耗計算及計算結果,以及其條件下的熱計算結果。

安裝PCB板,熱阻,額定損耗(PD), Tjmax

条件①下的热计算结果

Tj = Ta +θja×P⇒85℃+ 189.4℃/ W×1.008 W =275.9℃→超出Tjmax = 150℃,結果NG

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這是上次的結果,實際上無需探討也知道275.9℃相對於Tjmax = 150℃來說是完全NG的。

本次將基於上次的結果,在上述另一個PCB板條件②下進行計算。

PCB板②:4層PCB(2、3層銅箔,背面銅箔74.2毫米×74.2毫米)

條件②:θja = 40.3℃/ W

Tj = Ta +θja×P⇒85℃+ 40.3℃/ W×1.008 W =125.6℃→Tjmax = 150℃以下,結果好

在條件②下,得益於4層PCB的散熱效果,熱阻從189.4℃/ W降至40.3℃/ W,降低了近4/5,因此,即使是Ta = 85℃的條件,相對於Tjmax來說也具有約24℃的餘量。這也可以從上述額定損耗曲線圖中來確認,圖中紅色虛線所示的1.008 W的線和Ta = 85℃線的交點,位於條件②的額定損耗曲線內側。

這證明希望使用的封裝HTSOP-8是可以使用的,但需要採用4層的PCB。

虽然这两次的范例有点极端，但透过这样的计算和经验积累，很快就会锁定所需的大致条件。但是，要想拿出具体结论，计算损耗功率并进行热计算当然是不容忽视的步骤。