主要是關于MOSFET的基礎知識，但是發現看datasheet的時候還是一臉懵，有些參數好像是未曾相識，所以就有了現在的這個補充內容，話不多說正式開始。

Part1：熱阻參數篇

圖：MOSFET datasheet中熱阻參數

經常查看半導體的規格書的時候，幾乎都有關于熱阻的參數，主要有以下幾種，可能很多人都搞不清熱阻的概念，也分不清這幾個參數的區別，在實際運用中也不知道用哪一個參數來計算。

圖：常見的熱阻參數

熱阻的概念

在通常條件下，熱量的傳遞通過傳導、對流、輻射三種方式進行。

傳導是通過物體的接觸，將熱流從高溫向低溫傳遞，導熱率越好的物體則導熱性能越好，一般來說金屬導熱性能最好； 對流是通過物體的流動將熱流帶走，液體和氣體的流速越快，則帶走的熱量越多； 輻射不需要具體的中間媒介，直接將熱量發送出去，真空中效果更好。

半導體器件熱量主要是通過三個路徑散發出去：封裝頂部到空氣，封裝底部到電路板和封裝引腳到電路板。

電子器件散熱中最常用的，也是最重要的一個參數就是熱阻（Thermal Resistance）。熱阻是描述物質熱傳導特性的一個重要指標。 以集成電路為例，熱阻是衡量封裝將管芯產生的熱量傳導至電路板或周圍環境的能力的一個標準和能力。 定義如下：

熱阻值一般常用Θ 表示，其中 Tj 為芯片 Die 表面的溫度（也叫做結溫），Tx 為熱傳導到某目標點位置的溫度，P 為輸入的發熱功率。電子設計中，如果電流流過電阻就會產生壓差。同理，如果熱量流經熱阻就會產生溫差。熱阻大表示熱不容易傳導，因此器件所產生的溫度就比較高，由熱阻可以判斷及預測器件的發熱狀況。通常情況下，芯片的結溫升高，芯片的壽命會減少，故障率也增高。在溫度超過芯片給定的額定最高結溫時，芯片就可能會損壞。熱阻越小，則表示散熱性能越好。

ΘJA

ΘJA是芯片 Die 表面到周圍環境的熱阻，單位是°C/W。周圍環境通常被看作熱“地”點。ΘJA取決于IC 封裝、電路板、空氣流通、輻射和系統特性，通常輻射的影響可以忽略。ΘJA專指自然條件下(沒有加通風措施)的數值。由于測量是在標準規范的條件下測試，因此對于不同的基板設計以及環境條件就會有不同的結果，因此此值可以用于比較封裝散熱的容易與否，用于定性的比較。

ΘJC

ΘJC是芯片 Die 表面到封裝外殼的熱阻，外殼可以看作是封裝外表面的一個特定點。ΘJC取決于封裝材料(引線框架、模塑材料、管芯粘接材料)和特定的封裝設計(管芯厚度、裸焊盤、內部散熱過孔、所用金屬材料的熱傳導率)。對帶有引腳的封裝來說，ΘJC在外殼上的參考點位于塑料外殼延伸出來的 1 管腳，在標準的塑料封裝中，ΘJC的測量位置在 1 管腳處。該值主要是用于評估散熱片的性能。

注意ΘJC表示的僅僅是散熱通路到封裝表面的電阻，因此ΘJC總是小于ΘJA。ΘJC表示是特定的、通過傳導方式進行熱傳遞的散熱通路的熱阻，而ΘJA則表示的是通過傳導、對流、輻射等方式進行熱傳遞的散熱通路的熱阻。

ΘCA

ΘCA 是指從芯片管殼到周圍環境的熱阻。ΘCA 包括從封裝外表面到周圍環境的所有散熱通路的熱阻。

根據上面給出的定義，我們可以知道：ΘJA =ΘJC + ΘCA。

ΘJB

ΘJB是指從芯片表面到電路板的熱阻，它對芯片 Die 表面到電路板的熱通路進行了量化，可用于評估 PCB 的傳熱效能。ΘJB包括來自兩個方面的熱阻：從芯片 Die 表面到封裝底部參考點的熱阻，以及貫穿封裝底部的電路板的熱阻。該值可用于評估 PCB 的熱傳效能。

從這里，我們可以看出，熱量的傳遞主要有三條路徑，

第一：芯片 Die 表面的熱量通過封裝材料（Mold Compound）傳導到器件表面然后通過對流散熱/輻射散到周圍。

第二：是從芯片 Die 表面到焊盤，然后由連接到焊盤的印刷電路板進行對流/輻射散。

第三：芯片表面熱量通過 Lead Frame傳遞到 PCB 上散熱。

熱阻的應用

MOSFET的功率損耗主要受限于MOSFET的結溫，基本原則就是任何情況下，結溫不能超過規格書里定義的最高溫度。而結溫是由環境溫度和MOSFET自身的功耗決定的，所以在實際測試和計算需要獲取以下參數

①求的IC工作時的功率

②在實際工作環境下，用熱電偶/熱成像獲得環境溫度和殼溫

③帶入公式，求得實際結溫。

溫度之間的換算關系：Tc=Tj-P*Rjc 或者Ta = Tj -P* Rja。

case1、當我們知道了MOSFET的殼溫Tc（Ta的計算方式相同），根據公式就可以估算結溫

假設測的器件殼溫下Tc=45℃，最大功耗通過計算為P=1.2W(P=VDS*ID) ，Rjc =83.3。則可以得到Tj=45+1.2*83.3=144.96。把這個值和規格書的結溫進行比較，通常需要降額進行使用。

case2、反過來假設已經知道結溫不能超過150℃后，殼溫Tc=45℃,則可以計算最大功耗的值 : P=(Tj-Tc)/Rjc =(150-45)/83.3 = 1.26W