ZHCA543D December   2003  – March 2024 CSD13201W10 , CSD13202Q2 , CSD13302W , CSD13303W1015 , CSD13306W , CSD13380F3 , CSD13381F4 , CSD13383F4 , CSD13385F5 , CSD15380F3 , CSD15571Q2 , CSD16301Q2 , CSD16321Q5 , CSD16322Q5 , CSD16323Q3 , CSD16325Q5 , CSD16327Q3 , CSD16340Q3 , CSD16342Q5A , CSD16401Q5 , CSD16403Q5A , CSD16404Q5A , CSD16406Q3 , CSD16407Q5 , CSD16408Q5 , CSD16409Q3 , CSD16410Q5A , CSD16411Q3 , CSD16412Q5A , CSD16413Q5A , CSD16414Q5 , CSD16415Q5 , CSD16556Q5B , CSD16570Q5B , CSD17301Q5A , CSD17302Q5A , CSD17303Q5 , CSD17304Q3 , CSD17305Q5A , CSD17306Q5A , CSD17307Q5A , CSD17308Q3 , CSD17309Q3 , CSD17310Q5A , CSD17311Q5 , CSD17312Q5 , CSD17313Q2 , CSD17318Q2 , CSD17322Q5A , CSD17327Q5A , CSD17381F4 , CSD17382F4 , CSD17483F4 , CSD17484F4 , CSD17501Q5A , CSD17505Q5A , CSD17506Q5A , CSD17507Q5A , CSD17510Q5A , CSD17522Q5A , CSD17527Q5A , CSD17551Q3A , CSD17551Q5A , CSD17552Q3A , CSD17552Q5A , CSD17553Q5A , CSD17555Q5A , CSD17556Q5B , CSD17559Q5 , CSD17570Q5B , CSD17571Q2 , 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  1.   1
  2.   半导体和 IC 封装热指标
  3.   商标
  4. 1RθJA 结至环境和 RθJMA 结至流动空气
    1. 1.1 使用
    2. 1.2 测试卡影响
    3. 1.3 芯片尺寸影响
    4. 1.4 内部封装几何配置
    5. 1.5 海拔
    6. 1.6 环境温度
    7. 1.7 功率耗散
    8. 1.8 有效 RθJA
  5. 2RθJC 结至外壳
    1. 2.1 铜 (Cu) 冷板 RθJC 测量
    2. 2.2 RθJC 应用
    3. 2.3 Rθ(CS)
    4. 2.4 RθJC(top) 和 RθJC(bot)
  6. 3ΨJT，结至封装顶部
    1. 3.1 外壳温度测量
    2. 3.2 使用散热器时的 ΨJT 与 RθJC
  7. 4Rθ(JB) 结至电路板
    1. 4.1 Rθ(JB) 测量方法
  8. 5ΨJB 结至电路板特性参数
    1. 5.1 ΨJB 应用
  9. 6工业和商用温度范围
  10. 7其他定义
  11. 8参考资料
  12. 9修订历史记录

3 ΨJT，结至封装顶部

试图为用户社区提供热指标以根据测得的外壳温度估算使用中的结温时，业界已采用一个新的热指标 ΨJT (JESD51-2)。这个度量使用希腊字母 psi (Ψ) 而不是 theta (θ) 来定义，这是因为 ΨJT 不是真正的热阻。

JESD 51-2 中总结了 ΨJT 的测量程序，具体如下：

  1. 在测试板上安装通常包含散热测试芯片的测试封装。
  2. 将细规度热电偶导线（36 规度或更小）粘结到封装的顶部中央。
  3. 沿着封装敷设热电偶导线，从而尽量减少热电偶的散热特性。
  4. 在测试芯片中耗散功率。
  5. 测量测试芯片结温和热电偶温度。
  6. 将结温和表面温度间的热梯度除以耗散功率。

为什么 ΨJT 不是真正的热阻？在上面的过程中，测试芯片所产生的热能可以沿着优先散热传导路径正常流动。从芯片流动到封装顶部的热量在测量中实际上是未知的，但为了进行 ΨJT 计算，我们假定为器件的总功率。很明显，这个假设是无效的，但是当使用这种方法进行计算时，ΨJT 会成为一个非常有用的数字，这是因为此试验配置与 IC 封装的应用环境十分类似。这样的话，在测试期间，从芯片流向封装顶部的能量与应用环境中的能量流划分类似。与方程式 4相比，使用方程式 8 可以非常接近地估算实际结温。

方程式 8. GUID-B9F98A91-4E7C-4AE2-832E-9CFC277364BD-low.gif

对于塑料封装，ΨJT 通常为 0.5°C/W–2°C/W，与之相比，RθJC 值为 4°C/W–15°C/W。与更厚的封装相比，更薄的封装具有更小的 ΨJT 值。具有嵌入式散热基座的封装的 ΨJT 值接近为零。您应该注意到，ΨJT 随电路板结构和气流条件而变化，如表 3-1 所示。通过建模获得 表 3-1 中的值。

表 3-1 典型 128 引脚 TQFP 封装的 ΨJT(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)
芯片焊盘 PCB 类型(9) 气流 (LFM) ΨJT
外露 1s0p 0 0.22
外露(10) 2s2p 0 0.09
非外露 1s0p(11) 0 0.13
非外露 2s2p(11) 0 0.09
外露 1s0p 250 0.47
外露 2s2p 250 0.18
非外露 1s0p 250 0.31
非外露 2s2p 250 0.23
(1) 尺寸，类型，引脚：14mm × 14mm × 1.1mm，TQFP，128
(2) 芯片尺寸：8.4mm × 8.3mm
(3) 芯片厚度：外露焊盘为 0.31mm；非外露焊盘为 0.28mm
(4) 芯片焊盘大小：10.5mm × 9.2mm × 0.15mm
(5) 芯片连接阻抗： 5.77°C-mm2/W
(6) 模塑化合物导热性：0.9W/m-K
(7) 环境温度：25°C
(8) 功率耗散：1W
(9) 尺寸：114.3mm × 76.2mm × 1.6mm
(10) 散热过孔：9 × 9，将芯片焊盘连接至接地平面（仅适用于带有外露焊盘的 2s2p PCB）
(11) 类型：JEDEC 高 k (2s2p) 和低 k (1s0p)，分别如 JESD 51-7 和 JESD 51-3 中所定义