芯片散热供应商，芯片向外散热的方法解析

很多朋友对芯片散热供应商，芯片向外散热的方法解析不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

任何芯片要工作，都必须满足一个温度范围，这个温度范围是指硅片上的温度，通常称为结温。ALTERA的FPGA可以分为商用和工业两种。商用芯片能正常工作的结温范围是0~85摄氏度，而工业芯片的结温范围是-40~100摄氏度。在实际电路中，我们必须保证芯片的结温在其可承受范围内。

随着芯片功耗的增加，工作时会产生越来越多的热量。如果要使芯片的结温保持在正常范围内，就需要采取一些措施，使芯片产生的热量迅速散发到环境中。中学学过物理的都知道，热传递主要有三种方式，传导、对流、辐射，这些方式也用于芯片散热。

下图显示了芯片散热的简化模型。在图中，芯片产生的热量主要传递到芯片的外部封装。如果没有贴上散热片，就会被芯片封装外壳直接散发到环境中。如果加了散热片，热量会从芯片的外包装通过散热片胶传递到散热片，再从散热片传递到环境中。一般来说，散热片的表面积相当大，与空气的接触面大，有利于传热。

在平时的实践中，已经发现绝大多数的散热片都是黑色的，因为黑色的物体容易向外辐射热量，也有利于热量的向外辐射。而且散热片表面风速越快，散热越好。

简化的芯片热流模型另外，少量的热量通过芯片基板传导到芯片的焊球，然后通过PCB将热量带到环境中。由于这部分热量所占的比例相对较小，所以在下面讨论芯片封装和散热器的热阻时忽略这部分。首先，我们需要了解“热阻”这个概念，它描述了一个物体导热的能力。热阻越小，导热性越好，反之亦然，有点类似于电阻的概念。

芯片的硅片到环境的热阻，假设所有的热量最终都被热沉散到环境中，可以得到一个简单的热阻模型，如下图所示：带热沉的芯片散热模型从硅片到环境的总热阻称为JA，所以满足：JA=JC CS SA。

JC是指从芯片到外部封装的热阻，一般由芯片供应商提供；CS是指从芯片的外部封装到散热器的热阻。如果散热片是通过热脂贴在芯片表面，这个热阻就是引导热胶的热阻，一般由热脂供应商提供。SA是指散热器对环境的热阻，一般由散热器厂家给出。这个热阻随着风速的增大而减小，厂家通常会给出不同风速下的热阻。

芯片的封装本身充当散热器。如果芯片上没有热沉，JA就是硅片经过外部封装后对环境的热阻，明显大于有热沉的JA值。该值取决于芯片本身的封装特性，一般由芯片制造商提供。

下图为ALTERA公司STRATIX IV器件的封装热阻。给出了芯片在各种风速下的JA值，可用于计算无散热器的情况。此外，JC用于计算带翅片的总JA值。Stratix iv器件封装热阻假设硅片消耗的功率为P，那么：TJ(结温)=TA P*JA需要满足TJ不能超过芯片允许温度的最大结温，然后根据环境温度和芯片实际消耗的功率计算出JA的最大允许要求。

JAMax=(TJMax-TA)/P TA(环境温度)如果芯片封装本身的JA大于这个值，就要考虑给芯片增加适当的散热器件，以降低芯片对环境的有效JA值，防止芯片过热。在实际系统中，PCB也会散发部分热量。如果PCB板层数多，面积大，也非常有利于散热。

以上知识分享希望能够帮助到大家！