MOSFET热阻参数解读

一、定义

Rthj-a（Juntion-to-Ambience）

表示芯片内部PN结到外部环境的热阻，散热方式为热辐射和热对流，如下图：

Rthj-c（Junction-to-case）

表示芯片内部PN结到封装外壳表面的热阻，散热方式为接触热传导，如下图：

二、理解

热学参数与电学参数有着完美的对应关系，如下表：

意味着热阻与电阻也有着相似的决定式和定义式。

决定式

λ是介质的热导率；d是介质的厚度；A是介质的横截面积；

根据决定式，MOSFET器件热阻主要与以下因素有关：

芯片面积

芯片的面积越大，热阻越低。例如，一个较大面积的MOSFET芯片，相同封装外形其热阻通常会比面积小的芯片低。

芯片厚度

芯片越薄，热量从内部（PN结处）传递到表面的距离越短，热阻就越小。

芯片材料

不同的半导体材料热导率λ不同，热导率越高热阻越小。例如，硅（Si）的热导率比碳化硅（SiC）低，因此硅材料制成的MOSFET芯片，相比于碳化硅热阻较高。

封装外形

不同的封装外形其热传导路径、散热面积、材料特性及结构设计不同，热阻也就不同。

定义式

△T是介质两侧温差；P是流过介质的热流；

在MOSFET器件中，P表示电流流过器件时产生的功耗，可以根据定义式进行热阻的测量。

三、意义

功率MOSFET器件通常工作在大电压、大电流下，很容易发热，如果这些热量不能及时的散发出去，就会导致器件内部温度升高，严重时会造成永久性的损坏。因此，提高其散热能力、降低器件的热阻对于器件的正常工作非常重要。

来源：电子说