作者：袁渊 上海泰齐科技有限公司 http://www.i-tech.com.cn

    引言：在芯片热设计连载一（2004-7-12）我们探讨了与散热设计相关的几个重要的参数以及如果通过节点温度来判断芯片的温度过高。本周我们继续探讨在什么样情况下需要给芯片增加散热措施

    商业、工业用的芯片的环境温度要求一般都是：Ta-max小于70度。那如何保持芯片的周围的环境温度小于他散热的极限值，及如何采用散热措施，比如加散热片、加风扇等散热使产品的散热达到要求呢？下面通过一个简单的计算例子和大家共同探讨。

    如何判断芯片是否需要增加散热措施

    第一步：搜集芯片的散热参数。主要有：P、Rja、Rjc、Tj等

    第二步：计算Tc-max：Tc-max=Tj- Rjc*P

    第三步：计算要达到目标需要的Rca：Rca=（Tc-max-Ta）/P

    第四步：计算芯片本身的Rca’：Rca’=Rja-Rjc

         如果Rca大于 Rca’，说明不需要增加额外的散热措施。

         如果Rca小于Rca’，说明需要增加额外的散热措施。比如增加散热器、增加风扇等等。

    如前所述，Rja不能用于准确的计算芯片的温度，所以这种方法只能用于简单的判断。而不能用于最终的依据。下面举一个简单的例子：

    例：某芯片功耗——1.7W；Rja——53℃/W；Tj——125℃；Rjc——25℃/W，芯片工作的最大环境温度是50℃。判断该芯片是否需要加散热器，散热器热阻是多少。

    Tc-max=Tj- Rjc*P
          =125℃-25℃/W*1.7W
          =82.5℃

    Rca=（Tc-max-Ta）/P
          =（82.5-50）1.7
          =19.12℃/W

    Rca’=Rja-Rjc
          =53-25
          =28℃/W

    Rca小于Rca’，所以需要增加散热器。

    散热器的热阻假设为Rs，则有：
    Rs//Rca’小于Rca
    Rs*28/（Rs+28）小于19.12
    Rs小于60.29℃/W

    所以选用的散热器热阻必须小于60.29℃/W

    上面仅是非常简单的例子，当然时间的情况要比这个复杂的多，需要通过仿真软件计算来分析和计算。

    2004-8-2晚