芯片工作温度与表面温度
Thermal芯片工作温度知识

例子: B5014A1KFB 第一步: 查询手册中的热阻系数: θja
θja = 14.32 C/W 加特定散热片
第二步: 计算或测量芯片的功耗 P = (2.5V x 0.078mA + 1.2V x 0.254mA +
1.8V x 0.185mA ) x 4 口 = 3.34W 第三步: 计算最高的芯片工作周边空气温度 T < Ta < Tj – θjc x P = 125 – 14.32x3.34
P = (2.5V x 0.078mA + 1.2V x 0.254mA + 1.8V x 0.185mA ) x 4 口 = 3.34W
第三步: 计算最高的芯片工作温度 T < Tc < Tj – θjc x P = 125 – 5.92x3.34
= 105 摄氏度 可取稍小值 95 摄氏度
芯片的工作温度指标和测量方法
定义 : θJA = (TJ - TA) / P 这里: P = Power dissipated by device, Watts 芯片工作时消 耗的功率 P=V1 x I1 + V2 x I2 + … 例子: 实际测量出 TJ, TA, 和 P 的值. 假设 TJ= 80°C, TA = 25°C, P =1.0W, 则: θJA = (80°C - 25°C) / 1.0W = 55 °C/W.
芯片的工作温度指标和测量方法
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Ref: Intesil TB379.3Thermal Characterization of Packaged Semiconductor Devices
Standard: JEDEC EIA/JESD 51-X Series Standards
对芯片结温的一些理解

结温是处于电子设备中实际半导体芯片(晶圆、裸片)的最高温度。
它通常高于外壳温度和器件表面温度。
结温可以衡量芯片从半导体晶圆到封装器件外壳间的散热能力(热阻)。
如果器件工作温度超过最高结温,器件中的晶体管就可能会被破坏,器件也随即失效。
一个芯片结温的估计值Tj,可以从下面的公式中计算出来:
Tj=Ta+( R θ × P )
Ta = 封装的环境温度
R θ = P-N结至环境的热阻
P = 封装的功耗(W)
器件会否因热烧毁可以通过结温评估,由上式,在常见射频系统中,热阻和环境温度一定,导致芯片烧毁的必然是大功率。
扩展理解:
某功放管datasheet数据为:
可得到如下信息:
可承受工作温度范围:-65到+150度
工作温度:125度
结温:225度
常温25度时最大功率129W(考虑结温),由此可算出热阻为:
225=25+(129* R θ)
R θ=1.55
计算用例:
当环境温度为100度,功放管输出功率为31W(45dBm)时,
芯片晶圆处温度为:T=100+(1.55*31)=148度。
结论:小于该器件结温,可以正常工作。
芯片工作温度测量方法

芯片工作温度测量方法
芯片的工作温度可以通过以下几种方法进行测量:
1. 热敏电阻温度测量法:使用热敏电阻来测量芯片的温度。
热敏电阻是一种具有温度敏感特性的电阻元件,其电阻值随温度的变化而变化。
通过使用一个与芯片接触的热敏电阻,可以测量芯片的温度。
2. 热敏电偶温度测量法:使用热敏电偶来测量芯片的温度。
热敏电偶是由两种不同材料组成的导线,当两个接触点的温度不相同时,会引起电势差的变化。
通过将一个接触点连接到芯片上,可以测量芯片的温度。
3. 热电阻温度测量法:使用热电阻来测量芯片的温度。
热电阻是一种温度感应电阻,其电阻值随温度的变化而变化。
通过将一个热电阻连接到芯片上,可以测量芯片的温度。
4. 红外测温法:使用红外线测温仪来测量芯片的表面温度。
红外线测温仪可以通过接收物体表面发出的红外线辐射来测量其温度。
通过将红外线测温仪对准芯片表面进行测量,可以得到芯片的表面温度。
这些方法根据具体的应用场景和要求选择,可以单独使用或者结合使用来获取更准确的芯片工作温度信息。
模拟芯片发热功率及表面温度的测试方法与相关技术

本技术公开的一种模拟芯片发热功率及表面温度的测试方法,按如下步骤实现:在环境常温条件下,测试实际芯片样件运行工况下的表面温度T随时间τ变化的关系,获取实际芯片运行温度与时间的Tτ曲线、表面温度与芯片内部发热功率Ph和时间τ的数值的到Phτ曲线和电功率Pv与模拟芯片表面温度T和时间τ的关系曲线Pv Tτ,建立与实际芯片尺寸相同的传热模型及其传热数学模型,得到芯片热功率Ph与模拟芯片电功率Pv关系式;连接直流电源和可编程控制器,通电加热模拟芯片,加载实际运行程序,可编程控制模块控制电压输出,测试并模拟芯片表面温度,将模拟芯片实测表面温度与实际芯片表面温度对比,实现模拟实际芯片的发热功率。
权利要求书1.一种模拟芯片发热功率及表面温度的测试方法,其特征在于包括如下步骤:在环境常温条件下,测试实际芯片样件运行工况下的表面温度T随时间τ变化的关系,分析表面温度与芯片发热功率,得到实际芯片运行温度与时间的T-τ曲线;根据模拟芯片表面温度与芯片内部发热功率Ph和时间τ的数值,得到Ph-τ曲线;测试模拟芯片不同功率下芯片表面的温度,瞬间热飙升的响应速度和在恒定功率下达到平衡时的芯片温度及芯片表面温度的降低过程,得到电功率Pv=UI与模拟芯片表面温度T和时间τ的关系曲线Pv-T-τ;分析表面温度与芯片发热功率关系Pv-T-τ曲线,建立与实际芯片尺寸相同的传热模型及其传热数学模型;根据测试的实际芯片T-τ曲线,利用芯片传热模型分析得到Ph-τ曲线,得到模拟芯片运行温度与时间关系的Ph-T-τ曲线;分析芯片传热模型Ph-T-τ和模拟芯片Pv-T-τ曲线,得到芯片热功率Ph与模拟芯片电功率Pv关系式:Pv=a*Ph3+b*Ph2+c*Ph+d;再由此Pv关系得到模拟芯片电压控制Pv-τ曲线;对可编程控制器编程,将模拟芯片连接线与直流电源正负极连接,连接直流电源和可编程控制器,通电加热模拟芯片,加载实际运行程序,实现芯片的热功率加载,采用可编程控制模块控制电压输出,使直流电源输出Pv-τ电压加载模拟的芯片,测试并模拟芯片表面温度,将模拟芯片实测表面温度与实际芯片表面温度对比,实现模拟实际芯片的发热功率。
个人计算机安全防护

浅谈个人计算机的安全防护摘要计算机和网络技术的发展,个人计算机的数量越来越多,对于普通计算机用户而言,熟悉和掌握计算机的基本操作及应用后,随之而来最棘手的就是计算机的安全问题。
个人计算机的安全主要包括硬件安全、软件安全及数据安全。
关键词计算机个人安全防护随着计算机和网络技术的发展,个人计算机的数量越来越多,对于普通计算机用户而言,熟悉和掌握计算机的基本操作及应用后,随之而来最棘手的就是计算机的安全问题。
个人计算机的安全主要包括硬件安全、软件安全及数据安全,我们应从这三个方面做好计算机的安全防护。
一、个人计算机的硬件安全对于个人计算机用户来说,要保证计算机的硬件安全,首先要保证的是使计算机处于一个适合的工作环境,主要包括温度、湿度、灰尘、电源等方面。
1、温度。
计算机的电子元器件、芯片都密封在机箱中,有的芯片工作时表面温度相当高。
电源部件也是一个大的热源,虽然机箱后面有小型排风扇,但计算机工作时,机箱内的温度仍然相当的高,如果周边温度也比较高的话,机箱内的温度很难降下来。
计算机如果运行过热,会导致有些部件不能正常工作,会对计算机造成损害。
因此最好在安放计算机的房间安上空调,以保证计算机正常运行时所需的环境温度。
2、湿度。
计算机工作的环境湿度不能过高,如果计算机工作环境的相对湿度过高,会使元器件受潮变质,使电气触点的接触性能变差,甚至被锈蚀,还会导致电源系统和电子元件的短路。
相对湿度过低,则会使机械摩擦部分产生静电干扰,损坏元器件,影响电脑的正常工作。
因此计算机工作环境应该保证一个合适的湿度。
3、灰尘。
机器内灰尘积聚过多会引起死机故障。
如果主板和插卡上布满灰尘,很容易导致板卡短路而无法启动。
空气中的灰尘对计算机中的磁盘、光盘驱动器等精密机械装置影响很大。
磁盘机与光盘机的读头与盘片之间的距离很小,不到一个微米。
在高速旋转过程各种灰尘,会附着在盘片表面,当读头靠近盘片表面读信号的时候,就有可能擦伤盘片表面或者磨损读头,造成数据读写错误或数据丢失。
led芯片ts点温度和散热器表面温度温差没超过2℃

LED芯片TS点温度和散热器表面温度温差没超过2℃一、引言LED灯具作为照明产品的一种,因其长寿命、节能环保等优点而受到广泛关注。
在LED灯具中,LED芯片的温度是一个非常重要的参数,它直接影响LED的寿命和光电性能。
通常来说,LED芯片的TS点温度和散热器表面温度之间的温差应该控制在一定范围内,这也是LED灯具产品设计中需要考虑的重要问题之一。
二、LED芯片TS点温度1. LED芯片TS点温度是指LED芯片中心的温度,是LED工作温度的关键参数之一。
LED芯片的温度过高会导致发光效率下降、寿命缩短甚至损坏,因此需要严格控制。
2. 通常情况下,LED芯片TS点温度与LED驱动电流、环境温度、散热器设计等因素有关。
LED芯片的散热设计也会影响TS点温度的大小。
三、散热器表面温度1. 散热器表面温度是指LED灯具散热器外部表面的温度,也是一个重要的参考指标。
合理的散热器设计可以有效降低LED灯具的工作温度,延长LED的使用寿命。
2. 一般来说,散热器表面温度需要根据LED灯具的功率、散热器材质和设计来确定。
表面温度过高会影响LED灯具的外部安全性和用户体验。
四、LED芯片TS点温度和散热器表面温度温差1. LED芯片TS点温度和散热器表面温度之间的温差是指LED芯片TS 点温度减去散热器表面温度的差值。
通常情况下,温差越小,表明LED灯具的散热效果越好。
2. 根据行业标准和规定,LED芯片TS点温度和散热器表面温度之间的温差一般应控制在2℃以内。
超出这个范围,可能会影响LED灯具的性能和寿命。
五、LED灯具设计和应用1. 在LED灯具的设计中,需要充分考虑LED芯片TS点温度和散热器表面温度之间的温差。
合理的散热设计可以有效降低LED芯片的工作温度,提高LED灯具的稳定性和寿命。
2. 在LED灯具的应用中,用户也需要留意LED灯具的散热效果。
避免在高温环境下长时间使用LED灯具,以免影响LED的使用寿命和安全性。
电子产品表面温度标准

电子产品表面温度标准电子产品在使用过程中,表面温度是一个非常重要的指标。
过高的表面温度不仅会影响用户的手感和舒适度,还可能对电子产品的稳定性和安全性造成影响。
因此,制定电子产品表面温度标准是非常必要的。
首先,我们需要明确电子产品表面温度标准的重要性。
随着电子产品在人们生活中的普及和应用,用户对于产品的安全性和舒适度的要求也越来越高。
过高的表面温度容易造成用户的不适,甚至会对用户的健康造成影响。
因此,制定电子产品表面温度标准可以保障用户的使用体验,提高产品的市场竞争力。
其次,制定电子产品表面温度标准需要考虑的因素有很多。
首先是不同类型的电子产品在使用过程中所产生的热量不同,因此需要根据具体的产品类型来确定相应的表面温度标准。
其次是不同地区的气候环境也会对电子产品的表面温度造成影响,比如在高温地区,电子产品的散热性能需要更好,以保证产品在高温环境下的正常使用。
最后,用户群体的不同需求也需要考虑在内,比如儿童和老年人对于产品表面温度的敏感度更高,因此对于这部分用户,需要更严格的表面温度标准。
针对以上的因素,我们建议制定电子产品表面温度标准时需要进行充分的市场调研和用户需求分析,以确保标准的科学性和实用性。
同时,制定标准的过程中需要充分考虑产品的设计和制造工艺,以确保产品在满足表面温度标准的前提下,能够保持良好的性能和用户体验。
最后,我们需要明确制定电子产品表面温度标准的意义和影响。
制定科学合理的表面温度标准可以有效保障用户的安全和舒适度,提高产品的市场竞争力,促进电子产品行业的健康发展。
同时,制定标准也可以推动整个产业链的升级和优化,促进技术创新和产品质量的提升,为消费者提供更加优质的产品和服务。
综上所述,电子产品表面温度标准的制定对于保障用户的安全和舒适度,提高产品的市场竞争力,促进整个产业链的健康发展具有重要意义。
在制定标准的过程中,需要充分考虑产品类型、气候环境、用户需求等因素,确保标准的科学性和实用性。
IC热传导简介

IC热传导简介●Junction Temperature (T J)结温(junction temperature)是芯片的中PN结的工作温度。
它通常高于外壳温度和器件表面温度。
一般标-40℃~125℃●maximum operating junction temperature (T J-MAX)最大结温,是指IC内部PN结最大可以承受的温度,超过可能造成损坏,即上限125℃●Ambient Temperature(T A)环境温度(junction temperature)是IC的环境使用温度。
即正常可以使用的环境温度范围。
一般标-40℃~85℃●Maximum ambient temperature (T A-MAX)最大环境温,是指IC最大可以正常工作的温度,超过可能造成过热损坏,即上限85℃。
●Maximum power dissipation (P D-MAX)耗散功率,指的是IC正常工作下,通过封装体和PCB板的散热性能,在不超过热关断温度下最大可以消耗的功率为封装体的最大耗散功率,主要与封装及结构有关,说明书标称的最大耗散功率通常有一个标准焊接及PCB模型,DFN1*1如下图所示:●junction-to-ambient thermal resistance of the part/package (RθJA),封装结到环境热阻RθJC、RθJA等是热阻(Therrnal resistance)参数,单位是℃/W。
就像电流在导体中流动会受阻力一样,热量在介质中传输时也会受到阻力,这就是热阻。
即耗散1W功率时,从芯片内部到环境产生的温差。
热阻一般写作Rth或者Rθ;JC即Junction to case(芯片至框架表面),JA即Junction to ambient(芯片到环境);芯片要将自身功耗产生的热量发散出去,需要经过芯片、引线、框架和焊盘(散热器)进行热传导,总的RθJA=RθJC+RθJB+etc(所有各部分之和)。
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芯片工作温度与表面温度-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
芯片工作温度与表面温度
例如:一款芯片操作温度是0-70℃,表面温度已经达到85℃是否可以正常工作.表面温度与操作温度的关系,测试环境温度是35℃,温升50℃正常.如果不考虑芯片结温,怎证明温度达到85摄氏度不合理呢是不是芯片的表面温度要控制在70℃一下呢
我一直比较困惑,如芯片分为很多等级,例如一款芯片工作温度是这样的:民用级:0℃ to 80℃工业级 -40℃ to 80℃军品级 -40℃ to 125℃所有的芯片结温最大都是150℃.单通过结温判断就有些不合适了吧! 芯片描述的操作温度如果是说芯片的周围环境温度,例如当时气温是30℃,这样是比较好理解.我个人比较同意芯片表面温度不超过最大工作温度.表面温度不等于工作温度也看起来是合理的.
芯片的结温计算:不加散热器的情况下,是否就是Tc(表面温度)+芯片Rja(热阻)*芯片的功耗,还是芯片的Ta(环境温度,例如当时的气温)+芯片Rja(热阻)*芯片功耗
IC封装的热特性
摘要:IC封装的热特性对于IC应用的性能和可靠性来说是非常关键的。
本文描述了标准封装的热特性:热阻(用“theta”或Θ表示),ΘJA、ΘJC、ΘCA,并提供了热计算、热参考等热管理技术的详细信息。
引言
为确保产品的高可靠性,在选择IC封装时应考虑其热管理指标。
所有IC在有功耗时都会发热,为了保证器件的结温低于最大允许温度,经由封装进行的从IC 到周围环境的有效散热十分重要。
本文有助于设计人员和客户理解IC热管理的基本概念。
在讨论封装的热传导能力时,会从热阻和各“theta”值代表的含义入手,定义热特性的重要参数。
本文还提供了热计算公式和数据,以便能够得到正确的结(管芯)温度、管壳(封装)温度和电路板温度。
热阻的重要性
半导体热管理技术涉及到热阻,热阻是描述物质热传导特性的一个重要指标。
计算时,热阻用“Theta”表示,是由希腊语中“热”的拼写“thermos”衍生而来。
热阻对我们来说特别重要。
IC封装的热阻是衡量封装将管芯产生的热量传导至电路板或周围环境的能力的一个标准。
给出不同两点的温度,则从其中一点到另外一点的热流量大小完全由热阻决定。
如果已知一个IC封装的热阻,则根据给出的功耗和参考温度即可算出IC的结温。
定义
以下章节给出了Theta (Θ)、Psi (Ψ)的定义,这些标准参数用来表示IC封装的热特性。
ΘJA是结到周围环境的热阻,单位是°C/W。
周围环境通常被看作热“地”点。
ΘJA取决于IC封装、电路板、空气流通、辐射和系统特性,通常辐射的影响可以忽略。
ΘJA专指自然条件下(没有加通风措施)的数值。
ΘJC是结到管壳的热阻,管壳可以看作是封装外表面的一个特定点。
ΘJC取决于封装材料(引线框架、模塑材料、管芯粘接材料)和特定的封装设计(管芯厚度、裸焊盘、内部散热过孔、所用金属材料的热传导率)。
对带有引脚的封装来说,ΘJC在管壳上的参考点位于塑料外壳延伸出来的1管脚,在标准的塑料封装中,ΘJC的测量位置在1管脚处。
对于带有裸焊盘的封装,ΘJC的测量位置在裸焊盘表面的中心点。
ΘJC的测量是通过将封装直接放置于一个“无限吸热”的装置上进行的,该装置通常是一个液冷却的铜片,能够在无热阻的情况下吸收任意多少的热量。
这种测量方法设定从管芯到封装表面的热传递全部由传导的方式进行。
注意ΘJC表示的仅仅是散热通路到封装表面的电阻,因此ΘJC总是小于ΘJA。
ΘJC表示是特定的、通过传导方式进行热传递的散热通路的热阻,而ΘJA则表示的是通过传导、对流、辐射等方式进行热传递的散热通路的热阻。
ΘCA是指从管壳到周围环境的热阻。
ΘCA包括从封装外表面到周围环境的所有散热通路的热阻。
根据上面给出的定义,我们可以知道:
ΘJA = ΘJC + ΘCA
ΘJB是指从结到电路板的热阻,它对结到电路板的热通路进行了量化。
通常ΘJB的测量位置在电路板上靠近封装的1管脚处(与封装边沿的距离小于1mm)。
ΘJB包括来自两个方面的热阻:从IC的结到封装底部参考点的热阻,以及贯穿封装底部的电路板的热阻。
测量ΘJB时,首先阻断封装表面的热对流,并且在电路板距封装位置较远的一侧安装一个散热片。
如下图1所示:
图1. ΘJB的测量过程示意图
ΨJB是结到电路板的热特性参数,单位是°C/W。
文章JESD51-12–Guidelines for Reporting and Using Package Thermal Information,明确指出热特性参数与热阻是不同的。
与热阻ΘJB测量中的直接单通路不同,ΨJB测量的元件功率通量是基于多条热通路的。
由于这些ΨJB的热通路中包括封装顶部的热对流,因此更加便于用户的应用。
关于ΨJB参数的更多详细说明请参考JEDEC标准的JESD51-8和JESD51-12部分。
设计者可以通过热量建模或直接测量的方式确定ΘJB和ΨJB的值。
对上述任意一种方式,参见下面的步骤:
1. 将功耗控制在适合ΘJB或ΨJB的范围内。
2. 测定管芯温度,通常用一个芯片上的二极管来实现。
3. 测定在距封装边缘小于1mm处的PCB温度。
4. 测定功耗。
ΨJT是衡量结温和封装顶部温度之间的温度变化的特征参数。
当封装顶部温度和功耗已知时,ΨJT有助于估算结温。
热计算
结温
TJ = TA + (ΘJA × P)
其中:
TJ = 结温
TA = 周围环境温度
P = 功耗,单位为W
TJ也可用ΨJB或ΨJT的值来计算,如:
TJ = TB + (ΨJB × P)
其中:
TB = 距离封装小于1mm处的电路板温度
TJ = TT + (ΨJT × P)
其中:
TT = 在封装顶部的中心处测得的温度。
注意:产品数据资料给出了每个器件所允许的最大结温。
最大允许功耗
Pmax = (TJ-max - TA) / ΘJA
Maxim产品中列出的最大允许功率是在环境温度为+70°C和最大允许结温为
+150°C的条件下给出的。
降额系数
该系数描述了在环境温度高于+70°C时,每升高1°C所应降低的功耗值,单位为mW/°C。
降额系数 = P / (TJ - TA)
其中:
TA的典型值为+70°C (商用)。
TJ是最大允许结温,典型值为+150°C。
为了得到在环境温度超过+70°C时(例如,对于扩展温度范围的+85°C)的最大允许功率,可通过下面公式进行计算:
Pmax85C = Pmax70C - (降额系数 × (85 - 70))
热特性及测试条件
IC封装的热特性必须采用符合JEDEC标准的方法和设备进行测量。
在不同的特定应用电路板上的热特性具有不同的结果。
据了解JEDEC中定义的结构配置不是实际应用中的典型系统反映,而是为了保持一致性,应用了标准化的热分析和热测量方法。
这有助于对比不同封装变化的热性能指标。