低熱阻鋁基板

一般，熱阻公式中，Tcmax =Tj - P*Rjc的公式是在假設散熱片足夠大而且接觸足夠良好的情況下才成立的，否則還應該寫成 Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rcs+Rsa). Rjc表示芯片內(nèi)部至外殼的熱阻，Rcs表示外殼至散熱片的熱阻，Rsa表示散熱片的熱阻，沒有散熱片時，Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rca)。 Rca表示外殼至空氣的熱阻.一般使用條件用Tc =Tj - P*Rjc的公式近似。 廠家規(guī)格書一般會給出Rjc，P等參數(shù)。一般P是在25度時的功耗.當溫度大于25度時，會有一個降額指標。

舉個實例:一、三級管2N5551 規(guī)格書中給出25度(Tc)時的功率是1.5W(P)，Rjc是83.3℃/W。此代入公式有:25=Tj-1.5*83.3，可以從中推出Tj為150度。芯片最高溫度一般是不變的。所以有Tc=150-Ptc*83.3，其中Ptc表示溫度為Tc時的功耗.假設管子的功耗為1W，那么，Tc=150-1*83.3=66.7度。注意，此管子25度(Tc)時的功率是1.5W，如果殼溫高于25度，功率就要降額使用.規(guī)格書中給出的降額為12mW/度(0.012W/度)。我們可以用公式來驗證這個結論.假設溫度為Tc，那么，功率降額為0.012*(Tc-25)。則此時最大總功耗為1.5-0.012*(Tc-25)。把此時的條件代入公式得出: Tc=150-(1.5-0.012*(Tc-25))×83.3，公式成立. 一般情況下沒辦法測Tj，可以經(jīng)過測Tc的方法來估算Ttj，公式變?yōu)? Tj=Tc+P*Rjc。

同樣以2N5551為例.假設實際使用功率為1.2W，測得殼溫為60度，那么: Tj=60+1.2*83.3=159.96此時已經(jīng)超出了管子的最高結溫150度了!按照降額0.012W/度的原則，60度時的降額為(60-25)×0.012=0.42W,1.5-0.42=1.08W.也就是說，殼溫60度時功率必須小于1.08W，否則超出最高結溫.假設規(guī)格書沒有給出Rjc的值，可以如此計算: Rjc=(Tj-Tc)/P，如果也沒有給出Tj數(shù)據(jù)，那么一般硅管的Tj最大為150至175度.同樣以2N5551為例。知道25度時的功率為1.5W，假設Tj為150，那么代入上面的公式: Rjc=(150-25)/1.5=83.3 如果Tj取175度則 Rjc=(175-25)/1.5=96.6 所以這個器件的Rjc在83.3至96.6之間.如果廠家沒有給出25度時的功率.那么可以自己加一定的功率加到使其殼溫達到允許的最大殼溫時，再把數(shù)據(jù)代入: Rjc=(Tjmax-Tcmax)/P 有給Tj最好，沒有時，一般硅管的Tj取150度。

我還要作一下補充說明。

可以把半導體器件分為大功率器件和小功率器件。

1、大功率器件的額定功率一般是指帶散熱器時的功率，散熱器足夠大時且散熱良好時，可以認為其表面到環(huán)境之間的熱阻為0，所以理想狀態(tài)時殼溫即等于環(huán)境溫度.功率器件由于采用了特殊的工藝，所以其最高允許結溫有的可以達到175度。但是為了保險起見，一律可以按150度來計算.適用公式:Tc =Tj - P*Rjc.設計時，Tj最大值為150,Rjc已知，假設環(huán)境溫度也確定，根據(jù)殼溫即等于環(huán)境溫度，那么此時允許的P也就隨之確定.

2、小功率半導體器件，比如小晶體管，IC，一般使用時是不帶散熱器的。所以這時就要考慮器件殼體到空氣之間的熱阻了。一般廠家規(guī)格書中會給出Rja，即結到環(huán)境之間的熱阻.(Rja=Rjc+Rca)。同樣以三級管2N5551為例，其最大使用功率1.5W是在其殼溫25度時取得的.假設此時環(huán)境溫度恰好是25度，又要消耗1.5W的功率，還要保證殼溫也是25度，唯一的可能就是它得到足夠良好的散熱!但是一般像2N5551這樣TO-92封裝的三極管，是不可能帶散熱器使用的。所以此時，小功率半導體器件要用到的公式是: Tc =Tj - P*Rja。 Rja:結到環(huán)境之間的熱阻.一般小功率半導體器件的廠家會在規(guī)格書中給出這個參數(shù)。2N5551的Rja廠家給的值是200度/W。已知其最高結溫是150度，那么其殼溫為25度時，允許的功耗可以把上述數(shù)據(jù)代入Tc =Tj - P*Rja 得到 25=150-P*200，得到P=0.625W。事實上，規(guī)格書中就是0.625W.因為2N5551不會加散熱器使用，所以我們平常說的2N5551的功率是0.625W而不是1.5W!還有要注意，SOT-23封裝的晶體管其額定功率和Rja數(shù)據(jù)是在焊接到規(guī)定的焊盤(有一定的散熱功能)上時測得的。

3、另外告訴大家一個竅門，其實一般規(guī)格書中的最大允許儲存溫度其實也是最大允許結溫。最大允許操作溫度其實也就是最大允許殼溫.最大允許儲存溫度時，功率P當然為0，所以公式變?yōu)門cmax =Tjmax - 0*Rjc，即Tcmax =Tjmax。是不是很神奇!最大允許操作溫度，一般民用級(商業(yè)級)為70度，工業(yè)級的為80度.普通產(chǎn)品用的都是民用級的器件，工業(yè)級的一般貴很多。 熱路的計算，只要抓住這個原則就可以了:從芯片內(nèi)部開始算起，任何兩點間的溫差，都等于器件的功率乘以這兩點之間的熱阻.這有點像歐姆定律。任何兩點之間的壓降，都等于電流乘以這兩點間的電阻。不過要注意，熱量在傳導過程中，任何介質(zhì)，以及任何介質(zhì)之間，都有熱阻的存在，當然熱阻小時可以忽略.比如散熱器面積足夠大時，其與環(huán)境溫度接近，這時就可以認為熱阻為0.如果器件本身的熱量就造成了周圍環(huán)境溫度上升，說明其散熱片(有散熱片的話)或外殼與環(huán)境之間的熱阻比較大!這時，最簡單的方法就是直接用Tc =Tj - P*Rjc來計算.其中Tc為殼溫，Rjc為結殼之間的熱阻.如果你Tc換成散熱片(有散熱片的話)表面溫度，那么公式中的熱阻還必須是結殼之間的加上殼與散熱器之間的在加散熱器本身的熱阻!另外，如果你的溫度點是以環(huán)境來取點，那么，想想這中間包含了還有哪些熱路吧。比如，散熱片與測試腔體內(nèi)空氣之間的熱阻，腔體內(nèi)空氣與腔體外空氣間的熱阻.這樣就比較難算了。

鋁基板按照工藝可分為:噴錫鋁基板，抗氧化鋁基板，鍍銀鋁基板，沉金鋁基板等;按照用途可分為:路燈鋁基板，日光燈鋁基板，LB鋁基板，COB鋁基板，封裝鋁基板，球泡燈鋁基板，電源鋁基板，汽車鋁基板等等。

LED鋁基板產(chǎn)品問世，開啟散熱應用行業(yè)的發(fā)展，由于LED鋁基板散熱特色，加上鋁基板具有高散熱、低熱阻、壽命長、耐電壓等優(yōu)點，隨著生產(chǎn)技術、設備的改良，產(chǎn)品價格加速合理化，進而擴大LED產(chǎn)業(yè)的應用領域，如家電產(chǎn)品的指示燈鋁基板、汽車車燈鋁基板、路燈鋁基板及戶外大型看板等。LED鋁基板的開發(fā)成功，更將成為室內(nèi)照明和戶外亮化產(chǎn)品提供服務，使LED產(chǎn)業(yè)未來的市場領域更寬廣。 五年內(nèi)，我國把LED鋁基板作為一個重大工程推動，而科技部也批準深圳，江蘇，浙江，大連，重慶5地作為LED鋁基板產(chǎn)業(yè)化基地。按這5大產(chǎn)業(yè)基地對預計目標，到2012年，整個中國LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將超過2000億元。在新興應用市場不斷出現(xiàn)的帶動下，近些年LED鋁基板市場規(guī)模快速提升。LED鋁基板指的是成品范圍非常廣闊,包括:大功率、LED路燈、射燈、冼墻燈、埋地燈、LED日光燈等。LED鋁基板包括LED鋁基板、LED銅基板和LED鐵基板，在國內(nèi)市場上鋁基板，占據(jù)市場大多份額，鋁基板由于高耐壓和低熱阻而被廣大廠家所喜愛。