熱設計|

電子裝置中半導體元件的熱設計 表面溫度測量:熱電偶的影響

2025.02.13

重點

・要測量表面溫度的半導體元件的封裝越小,熱電偶的散熱所帶來的對半導體元件影響越大,這一點需要注意。

我們多次提到,在測量半導體元件的封裝表面溫度時,需要儘量減少熱電偶的散熱量。在本文中,我們將以實驗結果為例,來看看熱電偶散熱帶來的實際影響有多大。

熱電偶的影響

下表是使用Φ 0.1mm的K型和Φ 0.3mm的T型兩種熱電偶,對0.8×1.6×0.6t mm這種非常小的封裝和6.5×9.5×2.5t mm這種封裝的半導體元件,進行溫度測量,並獲得熱阻θJA值的測試結果匯總。電路板分別使用了1層和4層兩種類型。

從表中可以看出,同樣的比較物件,當熱電偶的線徑不同時,用線徑較大的熱電偶測得的熱阻較小,即線徑越大散熱量越大,最終導致測得的熱阻值變小。

此外,還可以看出,半導體元件的封裝越小,這種趨勢越明顯,影響程度越大。因此,當半導體元件的被測封裝較小時,應特別注意,要盡可能地降低熱電偶的散熱影響,這一點是非常重要的。

是使用Φ 0.1mm的K型和Φ 0.3mm的T型兩種熱電偶,對0.8×1.6×0.6t mm這種非常小的封裝和6.5×9.5×2.5t mm這種封裝的半導體元件,進行溫度測量,並獲得熱阻θJA值的測試結果匯總。

* 電路板尺寸為JEDEC中規定的114.2 x 76.3 x 1.6t (mm)

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近年來,電子設備設計中的熱對策益發受到關注,熱設計已成為一個新課題。雖然熱一直是一個重要的考慮因素,但近年來對電子設備的要求不斷發生變化,因此有必要重新審視傳統的熱對策。本手冊基本以電子設備中使用的IC和電晶體為前提的熱設計進行說明。