【導讀】隨著設備變得更強大、尺寸更小巧緊湊
，不同行業的工程師一直在電子產品的熱管理上努力不懈。雖然有許多創意的解決方案可以藉由風扇

、液體冷卻器、導dao熱re管guan等deng高gao溫wen導dao熱re器qi件jian將jiang熱re能neng帶dai走zou，但dan器qi件jian本ben身shen也ye有you許xu多duo進jin展zhan，從cong根gen本ben上shang優you化hua熱re性xing能neng。為wei了le幫bang助zhu您nin更geng好hao地di了le解jie如ru何he優you化hua您nin的de器qi件jian和he熱re管guan理li係xi統tong

，本ben文wen概gai述shu電dian子zi產chan品pin中zhong熱re性xing能neng的de主zhu要yao器qi件jian
，並bing指zhi出chu一yi些xie關guan鍵jian參can數shu讓rang您nin可ke以yi在zai器qi件jian上shang進jin行xing操cao作zuo以yi優you化hua散san熱re係xi統tong靈ling活huo度du和he性xing能neng表biao現xian。

工作環境溫度 

在設計最終產品如IoT 設備

、醫(yi)療(liao)工(gong)具(ju)或(huo)工(gong)業(ye)傳(chuan)感(gan)器(qi)器(qi)件(jian)時(shi)，幾(ji)乎(hu)每(mei)個(ge)器(qi)件(jian)都(dou)將(jiang)最(zui)高(gao)環(huan)境(jing)工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)作(zuo)為(wei)參(can)數(shu)。最(zui)高(gao)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)是(shi)由(you)該(gai)器(qi)件(jian)的(de)製(zhi)造(zao)商(shang)設(she)定(ding)
，以(yi)確(que)保(bao)設(she)備(bei)的(de)性(xing)能(neng)達(da)到(dao)可(ke)接(jie)受(shou)的(de)標(biao)準(zhun)且(qie)物(wu)理(li)特(te)性(xing)不(bu)受(shou)損(sun)害(hai)。例(li)如(ru)

，一(yi)些(xie)開(kai)關(guan)晶(jing)體(ti)管(guan)可(ke)以(yi)承(cheng)受(shou)非(fei)常(chang)高(gao)的(de)功(gong)率(lv)負(fu)載(zai)
，但(dan)如(ru)果(guo)暴(bao)露(lu)在(zai)過(guo)高(gao)的(de)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)下(xia)，它(ta)們(men)內(nei)部(bu)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)結(jie)會(hui)熔(rong)化(hua)。此(ci)外(wai)，溫(wen)度(du)會(hui)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)材(cai)料(liao)的(de)導(dao)電(dian)特(te)性(xing)，如(ru)果(guo)超(chao)過(guo)最(zui)高(gao)工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)可(ke)能(neng)會(hui)改(gai)變(bian)器(qi)件(jian)的(de)性(xing)能(neng)。 

從源頭移除熱量 

具有固定內部功耗和環境溫度閾值的設備與大多數功率轉換設備和 IC 一yi樣yang
，外wai殼ke的de表biao麵mian溫wen度du取qu決jue於yu內nei部bu熱re阻zu和he熱re傳chuan遞di的de效xiao率lv。內nei部bu熱re阻zu是shi描miao述shu熱re量liang從cong熱re源yuan傳chuan到dao器qi件jian表biao麵mian的de效xiao率lv。然ran而er，當dang大da多duo數shu人ren想xiang到dao熱re管guan理li時shi
，他ta們men會hui想xiang到dao器qi件jian向xiang環huan境jing傳chuan熱re的de效xiao率lv，即ji為wei對dui流liu、傳導或輻射傳熱。這些方法通常是被動式熱交換器
、風扇
、液體冷卻係統、熱管和散熱器等。 

圖5.7：安裝在PCB 上圓柱形電容的散熱路徑

baochilianghaodewaikewendudezuijiafangfashizhijiegaibianshebeideneiburezuyijixiangzhouweihuanjingsanredexiaolv。yigewanmeireguanlideshebeijuyoulingrezuhewuxianderehaosan。raner，youyuqijianshiyouzhenshishijiedecailiaozhichengde，meizhongcailiaodouyouzijidutederezutexing
，jiashangmeiyourenheyigexitongkeyiwanmeichuandireliang，yincixitongshejirenyuanbixucongshejichuqijiushefayouhuameigeguanjianqijianderexingneng。 

固定變量 

正如許多設計人員所知，應用的各種參數通常是固定的
，所以需要開發設計以滿足這些要求。在某些情況下

，器件的效率、環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)和(he)係(xi)統(tong)的(de)傳(chuan)熱(re)機(ji)製(zhi)取(qu)決(jue)於(yu)最(zui)終(zhong)應(ying)用(yong)。在(zai)許(xu)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia)，器(qi)件(jian)如(ru)果(guo)要(yao)達(da)到(dao)可(ke)接(jie)受(shou)的(de)工(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)和(he)低(di)外(wai)殼(ke)溫(wen)度(du)

，唯(wei)一(yi)的(de)方(fang)法(fa)就(jiu)是(shi)選(xuan)擇(ze)改(gai)善(shan)內(nei)部(bu)熱(re)設(she)計(ji)和(he)選(xuan)擇(ze)內(nei)部(bu)熱(re)阻(zu)較(jiao)低(di)的(de)器(qi)件(jian)。 

優化的內部熱阻 

有兩個關鍵參數可供檢視，一個是器件的整體熱阻而另一個是結溫和環境溫度之間的熱阻 - Ψjt和θja。Ψjt和θja都是每個器件獨一無二的熱阻參數，並且會因封裝的不同而異。Ψjt是熱特性參數
，用來測量熱源和封裝表麵之間的多個熱流路徑
，而θja代表熱源和環境溫度之間的直線熱阻。Ψjt與功率相關，在更高的功耗和外殼溫度下Ψjt的增加最終會降低器件的性能。即使優化了Ψjt
，高θja電阻值也會導致外殼溫度過高和受限的環境工作溫度。 

有許多改善方式能夠降低Ψjt和θja，例如材料優化、製造技術和不同的結到環境的熱傳遞方法。其中一個降低熱阻的最新進展是 3D Power Packaging®。 使用 3D Power Packaging® (3DPP) 技術


，例如 FCOL、嵌入式 IC
、散熱孔等，RECOM 成功地大幅改善了Ψjt和θja值。通過降低 3DPP 產品的這些數值可以在不限製設備的環境溫度的情況下達到更高的功率表現。高功率密度的解決方案如3DPP等產品，是專為高性能又高效的設備所設計，無需使用主動冷卻或大型被動散熱器。 

來源：RECOM

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