JAJA699 November 2020 LM61460-Q1 , LM63615-Q1 , LM63625-Q1 , LM63635-Q1 , LMR33620-Q1 , LMR33630-Q1
ほとんどのデータシートには、熱特性表に、θJA の値とその他の情報が記載されています。図 3-1 に、LM636x5-Q1 3.5V~36V、1.5A および 2.5A 車載用降圧型コンバータのデータシートの例を示します。
この表に記載の θJA (または RθJA) の値は、実際のアプリケーションには必ずしも適用されるとは限らないきわめて特殊な条件下で取得されます。通常、θJA の値は、適切な PCB レイアウトで達成できる値よりもかなり大きくなります。このため、表の値を設計の目的で使用することはできません。この値のおもな使用方法は、さまざまなレギュレータとさまざまなパッケージの違いを比較することです。ここに示すように、この表の他の評価基準は非常に役立ちます。ダイ・アタッチ・パドル (DAP) を持つパッケージでは、デバイスの底部に対する θJC (または RθJC(bott)) の値も重要です。Equation4 に、このパラメータの使用方法を示します。
この式では、θSA はヒートシンクから周囲の空気への熱抵抗です。通常、θSA の値は既知ではなく、θJA は対象となる真の値です (Equation1)。ただし、一部の計算ツールでは、全体的な放熱性能を推定する際に、θJC を必要とします。また、θJC の値が小さいと、全体的な θJA の低減に役立ちます。
表内に、「熱抵抗」と呼ばれるこれらの評価基準用語と「熱パラメータ」と呼ばれる用語があることがわかります。熱抵抗値は、評価基準名で指定される経路内にすべての電力が流れると仮定して、定義、測定されます。一例としては、θJC (または RθJC(bott)) では、接合部から底部の DAP にすべての電力が流れていると仮定されます。接合部から周囲環境まで、システム全体の熱管理を設計する際は、これらの評価基準が最も重要です。熱パラメータは、評価基準名で指定される経路内に一部の電力のみが流れていると仮定して、定義、測定されます。一例としては、パラメータ ΨJT を使用して、熱電対または熱画像カメラによりケース上部温度を測定し、接合部温度を計算します。この計算については、Topic Link Label8.1 で説明します。基本的に、「Ψ」パラメータは、測定値に基づきシステムの評価 / テストを行う際に使用します。「θ」抵抗は、システムの放熱性能を設計または計算する際に使用します。PCB を下部の DAP 接続で使用せずに、ヒートシンクをパッケージの上部で使用すると仮定します。熱のすべてではなくとも、大半が上部ヒートシンクを流れているというのが、安全な仮定になります。この場合、全体的な性能を計算するために、ΨJT パラメータよりも、抵抗 RθJC(top) を使用します。両方の評価基準値が「接合部」から「上部」への熱フローを示している場合であっても、使用する正しい値は
RθJC(top) になります。また、パラメータ ΨJB は便利です。Equation6 を使用して、基板温度 TB を使用して TJ を推定できます。熱評価基準の詳細とその測定 / 使用方法については、『半導体および IC パッケージの熱評価基準』を参照してください。