3 热增强型封装

为了通过封装顶部进行冷却，通常使用散热器将热量从 IC 封装传递到周围环境。电路板设计，尤其是包含资源密集型计算芯片组的电路板设计，通常选择在整个电路板上安装散热器，以最大限度地扩大电路板接触流体介质的表面积。流体介质可以是环境静态空气、环境气流，也可以是液体介质（例如水、制冷剂或油）。图 3-1 直观展示了元件放置情况的图表。

在器件顶部涂抹热膏，以均匀地覆盖传导表面。然后，连接散热器，以最大限度地增加用于散热的表面积。由于大多数电源管理 IC 都是使用模塑化合物超模压封装而成的，因此需要对封装技术进行微调，以优化散热器的热传递功能。

热增强型封装 (TEP) 技术使内部裸晶在封装的顶部露出来，以便直接接触热膏和散热器，从而通过封装的顶部实现更好的热传导。TEP 指采用选择性“薄膜辅助”模具工艺的封装技术，在成型过程中使用一层薄膜来防止模塑材料流到裸晶上。工艺流程几乎与标准超模压工艺相同，只是不需要利用顶部模塑化合物即可让裸晶露出来。图 3-2 展示了从 TPS543B25TEVM 的顶部拍摄的 TEP 降压转换器 TPS543B25T 照片。

去除顶部模塑化合物后，TPS543B25T 的 θ_Jc(top) 为 0.2°C/W，比同一器件 TPS543B25 的超模压版本降低了 0.6°C/W。在应用散热器的情况下，这会导致总热阻降低，如 表 3-1 所示。

与不带散热器、采用标准封装的器件相比，带散热器、采用 TEP 的器件可以将热阻降低约 2.1°C/W。如果应用了气流，则热阻会进一步降低 3.2°C/W。

当器件处于负载状态时，较低的热阻可使温升显著降低，尤其是在电流较高的情况下。图 3-3 显示的是在 80°C 环境温度 (T_A) 下，TPS543B25T 和 TPS543B25 在负载范围内的结温 (T_J)。两者都是在 TPS543B25EVM 上进行的测试。通过将测得的 PG 二极管功率损耗乘以热阻，可以估算出温升。T_J 的计算方法是将温升与 80°C T_A 相加。请注意，TPS543B25 和 TPS543B25T 的额定最大结温为 150°C。

在满载状态下，应用了散热器的 TPS543B25T 的 T_J 比 TPS543B25 低 13.7°C，并且在有气流的情况下可以再额外降低 20.8°C。