1、半導體器件和IC封裝溫度的衡量源于TI的AN:SPRA953B1. ja： Junction to ambient jma: Junction to Moving AirJunction到ambient的熱阻是ja，這個參數的測量需要在滿足JEDEC的EIA/JFSD 51的實驗條件下去測量，才有實際應用價值。所以通常情況是除非測試條件明確標注，否則一般不用ja。ja的測試步驟：（根據EIA/JFSD 51-1）a. IC要焊接在一個既可以散熱又可以測量溫度的試驗臺上。b. 測量溫度的傳感器要先校準。c. 封裝或者測試板要放在靜止的空氣(ja)或者流動的空氣(jma)環境中。d. 知道芯片耗散

2、的功率有多少。e. 達到穩態之后再去測量結溫。f. 測試的環境溫度和測試的結溫之間的誤差除以耗散的功率就是ja，單位是/W。1.1 ja不僅僅受封裝的影響，還受到很多其他系統特性的影響，比如電路的布局。測試板相當于一塊散熱片，而芯片放在不同的板材上，那么散熱的效果不同，測試得到的ja也是不同的。實際上， 在靜態空氣中按照JEDEC的標準去測試的ja，芯片產生的熱量有7095%是通過測試板消散的，而不是通過芯片的表面去散熱的。因此不能使用下面的公式去計算：下表列出了在所有材料都相同的情況下，各個因素對ja的影響：由于ja并不是芯片封裝本身的特性，而是已經將封裝、PCB和其他外在因素也考慮在內，因

3、此可以用于和其他公司的芯片進行比較。1.2 測試電路板的影響一個單層板和一個4層板對比，對于同樣的封裝的芯片，溫差最大達到了50%。如下圖所示：可見，不同封裝的芯片，1層板的溫度都要比4層（2層信號2層功率）板高。1.3 芯片大小的影響芯片內部的封裝的焊盤大小對于ja的影響是雙倍的。一方面，它能把芯片內部的能量從比較熱的點傳播到更廣的范圍內，另一方面，它又可以將熱量更好地傳遞到芯片的引腳和焊球上，之后再傳導到PCB上。下圖顯示的是芯片尺寸對溫度的影響，可以看到，尺寸不同，溫度相差可以達到8倍。1.41.5 緯度緯度不同，環境也會不一樣。1.6 環境溫度ja會隨著環境溫度的變化而變化。TI的溫度

4、實驗室顯示，在環境溫度從0度到100度變化時，ja會有1020%的提高，ja在100度時，比在0度的環境溫度下要提高了20%左右。1.7 Power Dissipation當封裝的功耗增倍時，ja可能會增加3%左右。封裝的溫度越高，芯片向周圍散熱的效率越高。2. jc和jaja=ja+ca。但是這個式子現在已經沒有太大意義了，在過去芯片都是金屬封裝，芯片與PCB板之間沒有太多熱耦合的情況下，可以使用這個式子，而且可以使用下式來進行溫度計算：這個公式是沒有太大價值的，因為對于塑封的芯片，只有很少一部分的能量是會對流或者傳遞到封裝的表面，很多的模型中，6095%的熱量都直接傳導到直接與芯片接觸的P

5、CB上。如果直接使用上式去計算，認為所有的熱量都通過芯片外殼散發出去，那么計算出來的結溫要比實際的結溫要高。不過在使用散熱片時，還是要使用jc。其中sa是sink-to-ambient的熱阻，cs表示case-to-sink的熱阻。此時在計算sa使用的環境溫度，測試點要稍微遠離散熱片。上面這個公式比較準確，因為jc比ja要小，這也意味著在使用有效的散熱片時，熱量都通過芯片的外殼到散熱片散發出去了。下面這個公式能夠更精確地表述，不管ja，jc，sa如何組合。（前提是ja是按照當前的系統測試得出的）得到cs的最好方法是通過測試，如果不方便測試，那么可以使用下式來計算3. jt：Junction-t

6、o-top of package這個參數可以被用戶用來估算芯片的結溫，但是僅限于沒有帶散熱片的。如果帶散熱片還是要使用前面的公式去計算。對于塑封的來說，可能使用上述公式來估算。一般塑封的jt典型值是 /W，而jc的值在4-15/W。封裝越薄，jt值越小，封裝內部有金屬小塊的，其jt值可以接近于0。需要注意的是，jt既與板子的結構有關，也與空氣的流動情況有關。在測量殼溫時，需要注意殼溫定義的是器件top的最熱點的溫度。在大多數情況下，這個點是在芯片的表層或者殼子的正中。當使用熱電耦去測試時，需要注意熱電耦的線徑不能太粗（36(0.127mm)到40(0.0799mm)號線材，按照AWG標準），如

7、果線徑太粗，熱電耦的線會從表面傳導一部分熱量走，從而使得被測量點的溫度偏低，從而影響到上式計算的結溫。使用熱電耦來測試殼溫時，要使用導熱環氧樹脂把熱電耦貼在封裝的表面，環氧樹脂顆粒的大小不能超過2×2mm。不建議用膠帶把熱電耦粘上去。為了盡可能地減小熱電耦的導熱性，熱電耦的線要沿著對角線走到PCB板的表面，在離開PCB之前至少走25mm，這樣才可以使用膠帶來固定。使用熱電耦方法不當，測量誤差可能會有550%。jt并不是一個真正的熱阻，下面是jt的測試方法。在測試過程中，產生的熱量還是按原來的傳遞路徑耗散，但是從芯片傳遞到封裝頂部的實際熱量是無法測量的，在這里是假設全部熱量都傳遞到封裝頂部。不過，因為在測試時候的條件與實際工作時候的條件基本相同，即芯片耗散這么多功率，從芯片內部傳遞到頂部的熱量是一樣的，因此在這種條件下計算的jt還是頗有參考價值的。4. jb: Junction-to-board我們想用junction-to-board或者junction-to-pin的熱阻來代表封裝和板之間的熱阻。但是，實際上，結到板之間的熱阻是分布式的，不同的路徑不同的熱阻，比如junction-to-pin-to-board，或者junction-t