散熱課堂：散熱片的應(yīng)用方式

       散熱片的應(yīng)用方式散熱片的選用，最簡(jiǎn)單的方式是利用熱阻的概念來設(shè)計(jì)，熱阻是電子熱管理技術(shù)中很重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，定義為Ｒ＝ΔT/ P

     其中ΔT 為溫度差， P 為晶片 之熱消耗。熱阻代表元件熱傳的難易度，熱阻越大，元件得散熱效果越差，如果熱阻越小，則代表元件越容易散熱。 IC 封裝加裝散熱片之后會(huì)使得晶片產(chǎn)生的熱大部分的熱向上經(jīng)由散熱片傳遞，由熱阻所構(gòu)成之網(wǎng)路來看，共包括了由熱由晶片到封裝外殼之熱阻 Rjc，熱由封裝表面到散熱片底部經(jīng)由介面材料到散熱片底部之熱阻 Rcs，以及熱由散熱片底部傳到大氣中之熱阻 Rsa 三個(gè)部分。

     Rjc 為封裝本身的特性，與封裝設(shè)計(jì)有關(guān)，在封裝完成后此值就固定，須由封裝設(shè)計(jì)廠提供。

     Rjc=(Tj-Tc) / P

     Tj 為晶片介面溫度，一般在微電子的應(yīng)用為 115℃~180℃，而在特定及軍事的應(yīng)用上則為 65~80℃。 Ta 的值在提供外界空氣時(shí)為 35~45℃，而在密閉空間或是接近其他熱源時(shí)則可定為 50~60℃。Rcs 為介面材料之熱阻，與介面材料本身特性有關(guān)，而散熱片設(shè)計(jì)者則須提供 Rsa 的參數(shù)。

     Rcs=(Tc-Ts) / P

     Rsa=(Ts-Ta) / P

     Rcs 和表面光滑度、介面材料的材料特性以及安裝壓力以及材料厚度有關(guān)，由於一般設(shè)計(jì)時(shí)常會(huì)忽略介面材料的特性，因此需特別注意。由熱阻網(wǎng)路來看，可以得到熱阻的關(guān)系為

     Rja=Rjc+Rcs+Rsa=(Tj-Ta)/ P

　　 散熱片的作用即是如何使用適當(dāng)?shù)纳崞?/span>使得晶片的溫度 Tj 保持在設(shè)定值以下下。然而散熱設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮元件的成本，圖三則為幾種傳統(tǒng)散熱片及元件的成本和性能估算，性能佳的散熱片成本一般較高，如果散熱量較小的設(shè)計(jì)，就可以不必用到高性能高成本的散熱元件。散熱設(shè)計(jì)時(shí)必須了解散熱片的制作成本及性能的搭配，才能使散熱片發(fā)揮最大效益。

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