原创可靠性第004篇对JEDEC散热标准的怀疑

 2023-12-4 23:03  503 3 3 分类: 模拟文集: 2 可靠性设计

最近翻到一本好玩的书——《笑谈热设计》，翻译者是 Mentor 上海的李波，ISBN 9787111480457。该书译自国外的 More Hot Air，ISBN 9790791802235，作者是 Tony Kordyban。这个 Kordyban 曾在贝尔实验室、爱默生等公司工作过，是热力学方面的专家。

这本书的第 5 章名为“JEDEC的故事”。对于我这个把JEDEC视为学习宝库的人来说，这个标题十分有吸引力，等我的眼睛扫过序言，我直接停住了，因为太有趣了。序言是这样的：

“在电子散热领域有两个比其他行业更广泛推行的错误。它们都基于过时的工业标淮，并且它们具有相同的危险性。很难说它们中的哪一个更广泛，询问你的同事，你可能会发现他们都认可这两件不真实的事。其中一件事情是：如果你每减少电子元器件温度10°，它的寿命（或可靠性）亦能翻倍。阅读《Hot Air Rises and Heat Sinks》的第30 章就可以知道为什么这件事是完全错误的。第二件事情是极其流行的通过使用元器件热阻 Θja 和 Θjc 来确定元器件的结温。那是不正确的。甚至定义这些热阻的标淮也告诉你不要通过它们来计算元器件结温。”

那么JEDEC关于热的标准是怎样的，为什么让一位热力学专家这么激动？我找到了 Rohm 公司的一篇小文章。除了对标准做了简单归纳，可贵的是还提供了器件热阻测试板的实物照片。

在JEDEC标准中，与“热”相关的标准主要有两个：
JESD51系列：　包括IC等的封装的“热”相关的大多数标准。
JESD15系列：　对仿真用的热阻模型进行标准化。

让Kordyban 不满的是2点：首先，JEDEC采用了非常理想化的测试板，其包含足够的铜，面积是芯片的60倍以上，它是不现实的；其次，测试板并不提供顶部的散热路径，大部分热量都（不得不）从元器件底部导出，这样一来，仅从测量结果看，采用高热导率的PCB材料和散热材料对结温有重大影响，这让人们误以为在元器件顶部进行任何散热改进都是微不足道的。

Kordyban 提出，如果大大缩小器件底部的测试板，而在器件上方装一个大的散热片，测试结果会不会相反呢？

作者提出了我从来没有想过的好问题，这让我在冬日的阳台上傻笑了好久。

作者：电子知识打边炉，来源：面包板社区

链接： https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-4061550.html

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