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© 2023 ROHM Co., Ltd.
No. 65AN122C Rev.001
2023.2
Application Note
热设计
热评估判定标准
在半导体器件的热设计中，结温必须在绝对最大额定值以下。由于没有直接测量结温的方法，所以需要用某些方法估算结温。结温
估算的实现方法因元器件的形状和应用的结构而异，且很多公司也有基于各自经验和知识技术的独有方法。所有这些方法中没有所
谓的唯一正解。本应用笔记本将介绍并验证几种估算结温的方法，请将其作为热评估判定标准来参考。
结温的估算方法
由于电路设计时没有 PCB，因此通常会通过计算机计算来估算
结温（以下简称 T
J
）， 试制完成 PCB 时则使用实机估算 T
J
。为
了更准确地估算 T
J
，最理想的是让实机处于最终工作状态（如
果壳体是密闭结构的话就让其密闭，如果有其他发热源的话，
就让其工作发热，外部气温设定为预计的最大温度等）。
下面介绍 3 种 T
J
的估算方法。
1. 测量壳体内温度，将测量结果作为环境温度 T
A
，使用规格书
中记述的θ
JA
估算 T
J
。
2. 测量元器件引脚的焊料部位的温度来估算 T
J
。
3. 测量封装上表面中央部位的温度 T
T
，使用规格书中记述的
Ψ
JT
估算 T
J
。
接下来依次介绍验证结果，通过热流体仿真验证以下特定的应
用结构。
Figure1 为基板布局。基板的左半部分配置有 3 个 DC-DC 转
换器系统发热。基板的右半部分没有发热部件。
基板的规格如下所示。
厚度: 1.6mm
外形尺寸: 100mm × 80mm
材质: FR-4
铜箔厚度: Top 70μm, Middle-1 35μm,
Middle-2 35μm, Bottom 70μm
热通孔: 无
2ch synchronous
Buck DC-DC converter
Non-synchronous
Boost DC-DC converter
Non-synchronous
Buck DC-DC converter
VQFN40
θ
JA
=24°C/W
Ψ
JT
=3°C/W
P
D
=0.4W
TO252-3
θ
JA
=23°C/W
Ψ
JT
=3°C/W
P
D
=0.8W
HTSSOP-B20
θ
JA
=27°C/W
Ψ
JT
=4°C/W
P
D
=0.5W
Figure 1. 基板布局
Middle layer 1
Top layer
Bottom layer
Middle layer 2
Figure 2. 4 层基板剖面图
如 Figure3 基板处于放入密闭树脂壳体中的状态。
Figure 3. 壳体外观和剖面图
101mm × 81mm × 21mm
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weixin_50804790
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