Ecliptek晶體振蕩器熱阻設(shè)計(jì)常見問題
來源：http://www.benpai.com.cn 作者：金洛鑫電子 2019年09月23
1.振蕩器封裝的”熱阻”的定義是什么?
熱阻定義為當(dāng)器件消耗1瓦[W]的功率時(shí),封裝內(nèi)的半導(dǎo)體元件與封裝表面或周圍大氣之間發(fā)生的溫差.熱阻是封裝從裸片的有效表面(結(jié))到指定參考點(diǎn)(封裝,電路板,環(huán)境等)的散熱能力的量度.對(duì)于包含集成電路的封裝,最常記錄的熱關(guān)系是結(jié)對(duì)空氣的熱阻和結(jié)對(duì)殼體的熱阻.
2.為什么石英晶體振蕩器的熱阻對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者很重要?
電路板和系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)人員需要設(shè)計(jì)其印刷電路板,以處理由于振蕩器內(nèi)部集成電路的功耗而產(chǎn)生的熱量.了解熱阻及其對(duì)功耗和發(fā)熱的影響對(duì)于防止電路板過熱和設(shè)備故障至關(guān)重要.
3.測(cè)量熱阻的單位是什么?
熱阻表示熱量從半導(dǎo)體器件通過所有封裝材料傳遞到開放環(huán)境中.該參數(shù)通常以每單位功率的溫度或每瓦攝氏溫度(°C/W)來衡量.
4.功耗的定義是什么?
功耗是設(shè)備在正常運(yùn)行期間產(chǎn)生的熱量的傳遞.
5.結(jié)到環(huán)境的空氣熱阻是多少?
結(jié)至環(huán)境的熱阻(θJA)定義為從半導(dǎo)體結(jié)到周圍空氣的熱阻(結(jié)至環(huán)境).θJA是晶振通過所有路徑將熱量從管芯表面散發(fā)到周圍空氣的能力的度量.
6.結(jié)殼熱阻是多少?
結(jié)殼熱阻(θJC)定義為從半導(dǎo)體結(jié)到振蕩器外殼的熱阻(結(jié)殼).θJC的低值對(duì)應(yīng)于增加的熱傳導(dǎo),而高的值對(duì)應(yīng)于減少的熱傳導(dǎo).
7.外殼對(duì)環(huán)境的熱阻是多少?
殼體到環(huán)境的熱阻(θCA)定義為封裝表面與周圍空氣之間的熱阻.
8.結(jié)點(diǎn)到環(huán)境熱阻的公式是什么?結(jié)點(diǎn)到空氣的熱阻(θJA)由以下公式定義:
θJA=θJC+θCA=(TJ-TA)/PD
其中TJ是安裝在振蕩器內(nèi)部的半導(dǎo)體器件的結(jié)溫(以°C為單位),TA是振蕩器外部的環(huán)境溫度(以°C為單位),PD是Oscillator的功耗(以瓦特為單位).給定以上公式,以每瓦攝氏溫度(°C/W)為單位測(cè)量θJA參數(shù).
9.結(jié)至外殼熱阻的公式是什么?結(jié)殼熱阻(θJC)由以下公式定義:
θJC=(TJ-TC)/PD
其中TJ是安裝在振蕩器內(nèi)部的半導(dǎo)體器件的結(jié)溫(以°C為單位),TC是振蕩器的外殼溫度或封裝溫度(以°C為單位),PD是振蕩器的功耗(以以瓦特為單位).給定以上公式,以攝氏度/瓦特(°C/W)為單位測(cè)量θJC參數(shù).
10.如何計(jì)算振蕩器封裝內(nèi)部半導(dǎo)體器件的結(jié)溫?
可以重新排列以上公式,以計(jì)算器件結(jié)溫(TJ):
TJ=(θJA*PD)+TA或TJ=(θJC*PD)+TC
11.如何計(jì)算振蕩器的功耗?
可以重新排列以上公式以計(jì)算功耗(PD):
PD=(TJ-TA)/θJA或PD=(TJ-TC)/θJC
12.Ecliptek晶振產(chǎn)品系列是否有熱阻數(shù)據(jù)?
典型的熱阻值(θJA和θJC)可在系列主頁的“環(huán)境/機(jī)械”部分找到.
13.Ecliptek提供的熱阻值使用的氣流是多少?
封裝周圍的氣流量可能會(huì)對(duì)θJA熱阻值產(chǎn)生重大影響.氣流量通常以英尺每分鐘(fpm)的形式列出.其振蕩器產(chǎn)品系列的Ecliptek熱阻值是使用自由,不受控制的空氣中每分鐘零英尺的氣流速率提供的.
14.用于熱阻測(cè)量的安裝方案是什么?
Ecliptek發(fā)布的典型熱阻值表示SPXO振蕩器設(shè)備,其焊盤或引腳焊接在銅VDD和接地層的兩層FR-4印刷電路板(PCB)的走線上.
15.如何確定Ecliptek提供的θJA和θJC測(cè)量值?
θJA和θJC值是通過使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),供應(yīng)商數(shù)據(jù)和熱模擬結(jié)果確定的.在某些情況下,從測(cè)試中知道半導(dǎo)體器件的實(shí)際溫度升高和/或?qū)嶋H結(jié)溫.在其他時(shí)候,可以根據(jù)關(guān)于設(shè)備已知的某些因素或由設(shè)備供應(yīng)商提供的信息來確定這些參數(shù).在已知有關(guān)設(shè)備的有限熱信息的情況下,可能已使用該設(shè)備類型的標(biāo)準(zhǔn)溫升.
16.如何計(jì)算Ecliptek振蕩器系列的最大功耗?
Ecliptek振蕩器規(guī)格表提供了兩個(gè)參數(shù),可用于確定最大功耗.規(guī)格表列出了最大輸入電流和標(biāo)稱電源電壓.可以使用以下公式計(jì)算功耗:
PD=VDD*ICC
VDD是電源電壓(以DC伏特為單位),ICC是最大輸入電流(以安培為單位).產(chǎn)生的功耗項(xiàng)以瓦特為單位.
17.半導(dǎo)體器件的最大結(jié)溫的定義是什么?
最高結(jié)溫(TJMAX)定義為集成電路(IC)表面上的最高溫度.
18.建議的最高結(jié)溫是多少?
Ecliptek沒有為其石英振蕩器系列指定最高結(jié)溫(TJMAX).Ecliptek建議最大結(jié)溫(TJMAX)不超過125°C.注意:不暗示超出指定工作溫度范圍的功能運(yùn)行.長(zhǎng)時(shí)間暴露在高于指定工作條件的壓力下可能會(huì)影響設(shè)備的可靠性.
熱阻定義為當(dāng)器件消耗1瓦[W]的功率時(shí),封裝內(nèi)的半導(dǎo)體元件與封裝表面或周圍大氣之間發(fā)生的溫差.熱阻是封裝從裸片的有效表面(結(jié))到指定參考點(diǎn)(封裝,電路板,環(huán)境等)的散熱能力的量度.對(duì)于包含集成電路的封裝,最常記錄的熱關(guān)系是結(jié)對(duì)空氣的熱阻和結(jié)對(duì)殼體的熱阻.
2.為什么石英晶體振蕩器的熱阻對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者很重要?
電路板和系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)人員需要設(shè)計(jì)其印刷電路板,以處理由于振蕩器內(nèi)部集成電路的功耗而產(chǎn)生的熱量.了解熱阻及其對(duì)功耗和發(fā)熱的影響對(duì)于防止電路板過熱和設(shè)備故障至關(guān)重要.
3.測(cè)量熱阻的單位是什么?
熱阻表示熱量從半導(dǎo)體器件通過所有封裝材料傳遞到開放環(huán)境中.該參數(shù)通常以每單位功率的溫度或每瓦攝氏溫度(°C/W)來衡量.
4.功耗的定義是什么?
功耗是設(shè)備在正常運(yùn)行期間產(chǎn)生的熱量的傳遞.
5.結(jié)到環(huán)境的空氣熱阻是多少?
結(jié)至環(huán)境的熱阻(θJA)定義為從半導(dǎo)體結(jié)到周圍空氣的熱阻(結(jié)至環(huán)境).θJA是晶振通過所有路徑將熱量從管芯表面散發(fā)到周圍空氣的能力的度量.
6.結(jié)殼熱阻是多少?
結(jié)殼熱阻(θJC)定義為從半導(dǎo)體結(jié)到振蕩器外殼的熱阻(結(jié)殼).θJC的低值對(duì)應(yīng)于增加的熱傳導(dǎo),而高的值對(duì)應(yīng)于減少的熱傳導(dǎo).
7.外殼對(duì)環(huán)境的熱阻是多少?
殼體到環(huán)境的熱阻(θCA)定義為封裝表面與周圍空氣之間的熱阻.
8.結(jié)點(diǎn)到環(huán)境熱阻的公式是什么?結(jié)點(diǎn)到空氣的熱阻(θJA)由以下公式定義:
θJA=θJC+θCA=(TJ-TA)/PD
其中TJ是安裝在振蕩器內(nèi)部的半導(dǎo)體器件的結(jié)溫(以°C為單位),TA是振蕩器外部的環(huán)境溫度(以°C為單位),PD是Oscillator的功耗(以瓦特為單位).給定以上公式,以每瓦攝氏溫度(°C/W)為單位測(cè)量θJA參數(shù).
9.結(jié)至外殼熱阻的公式是什么?結(jié)殼熱阻(θJC)由以下公式定義:
θJC=(TJ-TC)/PD
其中TJ是安裝在振蕩器內(nèi)部的半導(dǎo)體器件的結(jié)溫(以°C為單位),TC是振蕩器的外殼溫度或封裝溫度(以°C為單位),PD是振蕩器的功耗(以以瓦特為單位).給定以上公式,以攝氏度/瓦特(°C/W)為單位測(cè)量θJC參數(shù).
10.如何計(jì)算振蕩器封裝內(nèi)部半導(dǎo)體器件的結(jié)溫?
可以重新排列以上公式,以計(jì)算器件結(jié)溫(TJ):
TJ=(θJA*PD)+TA或TJ=(θJC*PD)+TC
11.如何計(jì)算振蕩器的功耗?
可以重新排列以上公式以計(jì)算功耗(PD):
PD=(TJ-TA)/θJA或PD=(TJ-TC)/θJC
12.Ecliptek晶振產(chǎn)品系列是否有熱阻數(shù)據(jù)?
典型的熱阻值(θJA和θJC)可在系列主頁的“環(huán)境/機(jī)械”部分找到.
13.Ecliptek提供的熱阻值使用的氣流是多少?
封裝周圍的氣流量可能會(huì)對(duì)θJA熱阻值產(chǎn)生重大影響.氣流量通常以英尺每分鐘(fpm)的形式列出.其振蕩器產(chǎn)品系列的Ecliptek熱阻值是使用自由,不受控制的空氣中每分鐘零英尺的氣流速率提供的.
14.用于熱阻測(cè)量的安裝方案是什么?
Ecliptek發(fā)布的典型熱阻值表示SPXO振蕩器設(shè)備,其焊盤或引腳焊接在銅VDD和接地層的兩層FR-4印刷電路板(PCB)的走線上.
15.如何確定Ecliptek提供的θJA和θJC測(cè)量值?
θJA和θJC值是通過使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),供應(yīng)商數(shù)據(jù)和熱模擬結(jié)果確定的.在某些情況下,從測(cè)試中知道半導(dǎo)體器件的實(shí)際溫度升高和/或?qū)嶋H結(jié)溫.在其他時(shí)候,可以根據(jù)關(guān)于設(shè)備已知的某些因素或由設(shè)備供應(yīng)商提供的信息來確定這些參數(shù).在已知有關(guān)設(shè)備的有限熱信息的情況下,可能已使用該設(shè)備類型的標(biāo)準(zhǔn)溫升.
16.如何計(jì)算Ecliptek振蕩器系列的最大功耗?
Ecliptek振蕩器規(guī)格表提供了兩個(gè)參數(shù),可用于確定最大功耗.規(guī)格表列出了最大輸入電流和標(biāo)稱電源電壓.可以使用以下公式計(jì)算功耗:
PD=VDD*ICC
VDD是電源電壓(以DC伏特為單位),ICC是最大輸入電流(以安培為單位).產(chǎn)生的功耗項(xiàng)以瓦特為單位.
17.半導(dǎo)體器件的最大結(jié)溫的定義是什么?
最高結(jié)溫(TJMAX)定義為集成電路(IC)表面上的最高溫度.
18.建議的最高結(jié)溫是多少?
Ecliptek沒有為其石英振蕩器系列指定最高結(jié)溫(TJMAX).Ecliptek建議最大結(jié)溫(TJMAX)不超過125°C.注意:不暗示超出指定工作溫度范圍的功能運(yùn)行.長(zhǎng)時(shí)間暴露在高于指定工作條件的壓力下可能會(huì)影響設(shè)備的可靠性.
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