5 测试结果总结与解读

以下各图汇总了不同传感器封装和 PCB 配置的测试结果，包括以下配置：

• 采用 WCSP BGA 封装 (WCSP) 的器件
• 采用 QFN/WSON 封装且焊接有散热焊盘 (TPS) 的器件
• 采用 QFN/WSON 封装且未焊接散热焊盘 (nTPS) 的器件

以下观察是基于图 5-1 得出的：

• 采用 WCSP BGA 封装的器件 (YBG)：WCSP 器件的自热偏移最高，且几乎与电路板厚度无关。
• 采用 QFN/WSON 封装 (DRV) 且焊接有散热焊盘 (TP) 的器件：与未焊接散热焊盘 (nTPS) 相比，焊接有 TP (TPS) 的 QFN 器件具有最低的自热温度。
• 电路板厚度：自热温度与电路板厚度成正比，这是预期现象。

以下观察是基于图 5-2 得出的：

• 采用 WCSP BGA 封装的器件：WCSP 电路板的热阻 (RT) 最高，约为 160°C/W。如 TMP117 数据表中所示，该数值源于封装的结至电路板热阻。在 WCSP 器件中，大多数热阻来自 WCSP 与 PCB 的接触，而 PCB 热阻的影响可以忽略不计。
• 采用 QFN 封装且焊接有散热焊盘 (TP) 的器件：采用 QFN 封装且焊接有 TP (TPS) 的器件热阻最小，约为 70°C/W 至 80°C/W。根据 TMP117 数据表，其 35°C/W 来源于封装的结至电路板热阻。
• PCB 厚度的影响：热阻会随着 PCB 厚度的增加而增加，这是预期现象。当未焊接 QFN 封装的 TP 时，这种影响变得更加明显。

以下观察是基于图 5-3 得出的：

• 采用 WCSP BGA 封装的器件：尽管 WCSP 器件的热阻最高，但 WCSP 器件的稳定时间最短，通常为 1 至 3 秒。
• 采用 QFN 封装且焊接有散热焊盘 (TP) 的器件：采用 QFN 封装且焊接有 TP 的器件的稳定时间最长。这很可能是由于现在连接到 TP 的焊接材料导致了热质量增加。
• 焊接的影响：对于采用 QFN 封装的器件，与未焊接 TP (nTPS) 相比，在刚性测试板上焊接有 TP 时，稳定时间通常会增加 30%。

以下观察可从图 5-4 推断得出：

• 6mil 柔性 PCB 中的器件：6mil 柔性测试板的有效热质量接近数据表中给出的封装热质量。
• 采用 QFN 封装且焊接有散热焊盘 (TP) 的器件：在 64mil 厚测试板组装采用 QFN 封装的器件并焊接有 TP 时，有效热质量最高，是在柔性测试板上组装采用 WCSP BGA 封装的器件时的 10 倍。

表 5-1 展示了不同测试的所有结果，并汇总了计算结果。请注意，WCSP-6 (YBG) 的封装热质量为 1mJ/C，QFN/WSON (DRV) 封装的热质量为 5mJ/C：