半导体芯片学习笔记-热特性02

上次了解了热阻,我们知道了热阻类似电阻,可以看成表征导热快慢的物理量,热阻rth=温度差δt/功率p,单位是开尔文每瓦:k/w,可以直接理解成1瓦热流对应的温度变化,对于芯片而言,比如最大结温150,冷却水温度70,温度差80度,那么热阻越小,功率p就可以越大,芯片电流输出能力越高,所以,对于igbt/mosfet这类功率器件而言,热阻是越小越好,在相同的温度下热阻越小意味着热流越大,每秒能带走的热量越多。
了解了热阻,我们来介绍下热容。听起来和电容很熟悉,对的,理解起来也是十分的相似。
热容的定义是cth=热量变化δqth/温度变化δt,单位是j/k,理解起来也很简单,温度升高或者降低1度时需要吸收或者释放的热量大小就是热容。
热容体现的是物质储存热量的能力。那么对于功率模块而言,各部分的热容各不相同,芯片由于体积小,热容较小,又是热源,而散热铜基板很大,因此热容较大,因此在通过相同的热量时,芯片的温度变化就比铜基板大得多,温度波动更明显,因为热容小,一点点的热量就能导致很大的温升。
这张图把电学和热学中的几个物理量做了对应,这样我们就可以用电学的规律来研究热学
电阻r对应热阻rth
电容c对应热容cth
电压降δv对应温度差δt(电势对应内能)
电流i对应热功率(热流)p
电荷守恒对应能量守恒:c·δv=δq对应cth·δt=δqth
电路欧姆定律对应热欧姆定律:r=δv/i对应rth=δt/p
对于理想的功率模块,我们希望,芯片的热容越大越好,热阻越小越好,热容越大,芯片温度波动就越平缓,热阻越小,芯片散热功率(能力)就越大,芯片温度就降得快。

媒介融合趋势下,5G助力高清视频产业快速发展
全球人工智能产业生态系统正逐步成型
如何在Linux系统环境下进行C语言开发
HTOL与LTOL的相关标准与失效模式详解
鸿海集团“微笑曲线”转型 郭台铭用心良苦
半导体芯片学习笔记-热特性02
APS排程软件与某一知名APS软件整体对比
机械三维测量仪,机械零件3d扫描
三星Galaxy S20系列开启预热 将是全球首款配备一亿像素的骁龙865旗舰
5G医疗技术在未来将得到快速的发展
TMC2130高性能驱动器IC概述、特点及应用领域
华为副总裁呼吁英国撤销针对华为的5G禁令
一加5最新消息:骁龙835+8G+双1600万镜头,一加5的配置很传说
格罗方德半导体拟在重庆建立300毫米晶圆厂,扩大在华业务
在为工业应用选择闪存器件时提出正确的问题
Intel推出基于雅典娜计划的Evo平台
我国智能制造产业发展面临的问题与挑战
基于区块链技术的五大误解阐述
NB-IoT的低成本因素是来源于什么,它有哪些优势
一文详解知识增强的语言预训练模型