4 用例 1：覆铜重量

第一种研究案例是与铜重量有关的器件热性能。每次实验运行时，TMCS1123 评估模块的确切尺寸都保持不变，并将堆栈层更改为指示的铜重量。图 4-1 展示了 TMCS1123EVM 的典型占用空间。图 4-2 到 图 4-7 分别显示了 1oz 至 6oz 铜的测量数据。

图 4-1 TMCS1123EVM 部分、A4 型号、灵敏度 = 100mV/A

图 4-2 5 个器件的 TMCS1123EVM 热响应曲线、1oz 铜

图 4-4 5 个器件的 TMCS1123EVM 热响应曲线、3oz 铜

图 4-6 5 个器件的 TMCS1123EVM 热响应曲线、5oz 铜

图 4-3 5 个器件的 TMCS1123EVM 热响应曲线、2oz 铜

图 4-5 5 个器件的 TMCS1123EVM 热响应曲线、4oz 铜

图 4-7 5 个器件的 TMCS1123EVM 热响应曲线、6oz 铜

图 4-8 检查上面捕获的相同曲线，并将所有数据叠加在一起，以根据电流增长时的重量变化来评估改进情况。

图 4-8 所有铜重量的 TMCS1123EVM 热响应曲线

从该图中可以观察到以下情况：

• 铜厚度加倍会带来大致相同量级的性能提升，至少在厚度较低时是这样的。从 1oz 增加到 2oz，电流能力从 55A 提升到 65A，大约提高了 10A。当铜厚度达到 4oz 时，电流能力提升至 75A，再次提高了 10A，这是从 2oz 翻倍增加到 4oz 的结果。不过，6oz 铜能够提供 85A 的电流能力，根据相同的关系，预计 8oz 铜也能达到类似的性能。
• 在更高的铜厚度下，例如超过 4oz 时，我们开始看到性能提升的回报逐渐减少。虽然 6oz 相对于 5oz 有所提升，5oz 相对于 4oz 也有所提升，但这些曲线的分布更加紧凑，某些最差情况的器件性能甚至与下一个铜重量的最佳情况相当。
• 如前所述，电路板制造的公差和能力可能导致不同电路板之间的热特性存在差异。以 1oz 数据为例，当性能最差的器件温度达到 165°C 时，最佳性能器件仅为 145°C。因此，设计中必须留出足够的余量，以应对不同批次间的差异，确保设计成功。