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热传递的三种方式（热传递的三种方式是什么？ 热传递的三种方式）( 二 )

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在传热过程中，温差是过程的驱动力，类似于电学中的电压 ， 换热量就是要传递的量，类似于电学中的电流 。所以上式中的分母可以用电学中电阻的概念理解为导热过程的电阻，称为热阻，单位为℃/W ， 其物理意义是传递1W的热量需要多少度的温差 。在热设计中，热阻标记为R或θ 。δ/(λA)为导热阻力，1/αA为热对流阻力 。一般器件的Rjc和Rja热阻在器件的数据中提供，Rjc是从结到器件外壳的热阻；Rja是器件结壳热阻与壳壳和外部环境之间对流传热热阻之和 。这些热阻参数可以通过实验测试获得，也可以根据器件的详细内部结构进行计算 。根据这些热阻参数和器件的热消耗，可以计算出器件的结温 。
实际上，两个名义上接触的固体表面之间的接触只发生在某些离散的面元上 。未连接的界面之间的间隙往往充满空气体，热量会以导热和辐射的形式通过间隙层 。与理想的真实完全接触相比，这种额外的传热阻力称为接触热阻 。降低接触热阻的方法主要是增加接触压力，增加界面材料(如硅脂)填充界面间的空气体 。谈到热传导，接触热阻的影响是不可忽视的 。需要根据应用情况选择合适的热接口材料 ， 如导热硅脂、导热垫等 。
器件的热特性
了解器件热阻
JEDEC芯片封装的热性能参数:
热阻参数
θja，从结(即芯片)到空气体环境的热阻:θja=(Tj-Ta)/P
θjc，从结(即芯片)到封装的热阻:θjc=(Tj-Tc)/P
θjb，从结(即芯片)到PCB的热阻:θjb=(Tj-Tb)/P
【热传递的三种方式（热传递的三种方式是什么？ 热传递的三种方式）】热性能参数
ψjt，封装顶部结的热参数:ψjt =(Tj-Tt)/P
ψjb，从结到封装底部的热参数:ψjb =(Tj-Tb)/P
Tj——芯片的结温，℃
Ta——空环境温度 ， ℃
Tb——芯片根部PCB表面温度，℃
Tt——芯片表面温度，℃
θja热阻参数是封装的品质因数 ， 而非特定应用 。θja的正确应用只能是芯片封装的热性能质量参数(用于比较性能水平)，不能应用于实际测试/分析中的结温预测分析 。
自20世纪90年代以来，与θja相比，人们需要更有价值的热参数供实际工程师预测芯片温度 。为了满足这一要求，出现了θjb、ψjt和ψjb三个新参数 。
ψjb可以恰当地应用于热分析中的结温分析 。
ψjt可以恰当地应用于实际产品热测试中的结温预测 。
θ是从结到封装表面最接近结的点的热阻 。在θ测量中，我们尽量让热流“完全”穿过封装外壳 。
ψjt和θjc完全不同 。它不是器件的热阻，而只是一个数学结构，它只是顶部的热特性参数，因为不是所有的热量都通过封装顶部散发 。
实际上，对于根据芯片封装上表面的测试温度来估计结温，ψjt的参考值有限 。
θ:品质因数，用于比较板表面贴装芯片封装的热性能，针对2s2p PCB，不适用于板上热流不均匀的芯片封装 。
θjb和ψjb有本质区别，θ JB > ψ JB 。与ψjt一样，ψjb是PCB结的热特性参数 。
典型器件封装的散热特性
1)SOP包装
普通SOP封装散热性能差 。影响SOP封装散热的因素有外部因素和内部因素，其中内部因素是关键因素 。影响散热的外部因素是器件管脚与PWB之间的传热阻力和器件上表面与环境之间的对流散热阻力 。这是由于SOP封装本身高传热阻力 。SOP封装有三种散热方式:
a、管芯的热量通过模塑料传导到器件的上表面，然后对流散热，低导热封装材料影响传热 。
b、管芯热量通过焊盘、封装材料和器件底部与PWB之间的空气体层，再传递到PWB散热 。导热系数低的封装材料和空气体层会影响热传递 。
C.管芯的热量通过引线框架传递到PWB，引线框架和管芯之间有一根很细的金线，所以管芯和引线框架之间存在很大的热阻，限制了引脚的散热 。
2)增强的SOP
所述封装的特征在于，所述管芯以腔朝上的方式设置 ， 所述焊盘从所述封装的底部露出并焊接在PWB的表面上；或者在焊盘底部键合金属块，焊盘暴露在封装底部，焊接在PWB表面 。管芯的热量通过金属直接传递到PWB，消除了原封装材料和空气体层的热阻 。
3)底部增强散热SOP封装倒置
这种封装相当于把底部加强散热的SOP封装反过来贴在单板上 。由于芯片上表面暴露的焊盘面积很?。司鹊墓苄疚露戎?，实际的直接散热性能很差 。一般需要搭配一个散热器来加强散热 。如果芯片表面没有安装热沉，那么金属焊盘的主要作用就是将管芯的热量扩散出去，然后传递给芯片内部的引脚，最后通过引脚将热量传递给PWB进行散热 。金属焊盘可以缩短管芯和引脚之间的热传递电阻 。

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