Ecliptek晶體振蕩器熱阻設計常見問題
來源：http://www.dkfv.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?
熱阻定義為當器件消耗1瓦[W]的功率時,封裝內的半導體元件與封裝表面或周圍大氣之間發生的溫差.熱阻是封裝從裸片的有效表面(結)到指定參考點(封裝,電路板,環境等)的散熱能力的量度.對于包含集成電路的封裝,最常記錄的熱關系是結對空氣的熱阻和結對殼體的熱阻.
2.為什么石英晶體振蕩器的熱阻對系統設計者很重要?
電路板和系統級設計人員需要設計其印刷電路板,以處理由于振蕩器內部集成電路的功耗而產生的熱量.了解熱阻及其對功耗和發熱的影響對于防止電路板過熱和設備故障至關重要.
3.測量熱阻的單位是什么?
熱阻表示熱量從半導體器件通過所有封裝材料傳遞到開放環境中.該參數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?
功耗是設備在正常運行期間產生的熱量的傳遞.
5.結到環境的空氣熱阻是多少?
結至環境的熱阻(θJA)定義為從半導體結到周圍空氣的熱阻(結至環境).θJA是晶振通過所有路徑將熱量從管芯表面散發到周圍空氣的能力的度量.
6.結殼熱阻是多少?
結殼熱阻(θJC)定義為從半導體結到振蕩器外殼的熱阻(結殼).θJC的低值對應于增加的熱傳導,而高的值對應于減少的熱傳導.
7.外殼對環境的熱阻是多少?
殼體到環境的熱阻(θCA)定義為封裝表面與周圍空氣之間的熱阻.
8.結點到環境熱阻的公式是什么?結點到空氣的熱阻(θJA)由以下公式定義:
θJA=θJC+θCA=(TJ-TA)/PD
其中TJ是安裝在振蕩器內部的半導體器件的結溫(以°C為單位),TA是振蕩器外部的環境溫度(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)為單位測量θJA參數.
9.結至外殼熱阻的公式是什么?結殼熱阻(θJC)由以下公式定義:
θJC=(TJ-TC)/PD
其中TJ是安裝在振蕩器內部的半導體器件的結溫(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)為單位測量θJC參數.
10.如何計算振蕩器封裝內部半導體器件的結溫?
可以重新排列以上公式,以計算器件結溫(TJ):
TJ=(θJA*PD)+TA或TJ=(θJC*PD)+TC
11.如何計算振蕩器的功耗?
可以重新排列以上公式以計算功耗(PD):
PD=(TJ-TA)/θJA或PD=(TJ-TC)/θJC
12.Ecliptek晶振產品系列是否有熱阻數據?
典型的熱阻值(θJA和θJC)可在系列主頁的“環境/機械”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對θJA熱阻值產生重大影響.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.用于熱阻測量的安裝方案是什么?
Ecliptek發布的典型熱阻值表示SPXO振蕩器設備,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測量值?
θJA和θJC值是通過使用經驗數據,供應商數據和熱模擬結果確定的.在某些情況下,從測試中知道半導體器件的實際溫度升高和/或實際結溫.在其他時候,可以根據關于設備已知的某些因素或由設備供應商提供的信息來確定這些參數.在已知有關設備的有限熱信息的情況下,可能已使用該設備類型的標準溫升.
16.如何計算Ecliptek振蕩器系列的最大功耗?
Ecliptek振蕩器規格表提供了兩個參數,可用于確定最大功耗.規格表列出了最大輸入電流和標稱電源電壓.可以使用以下公式計算功耗:
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).產生的功耗項以瓦特為單位.
17.半導體器件的最大結溫的定義是什么?
最高結溫(TJMAX)定義為集成電路(IC)表面上的最高溫度.
18.建議的最高結溫是多少?
Ecliptek沒有為其石英振蕩器系列指定最高結溫(TJMAX).Ecliptek建議最大結溫(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行.長時間暴露在高于指定工作條件的壓力下可能會影響設備的可靠性.
熱阻定義為當器件消耗1瓦[W]的功率時,封裝內的半導體元件與封裝表面或周圍大氣之間發生的溫差.熱阻是封裝從裸片的有效表面(結)到指定參考點(封裝,電路板,環境等)的散熱能力的量度.對于包含集成電路的封裝,最常記錄的熱關系是結對空氣的熱阻和結對殼體的熱阻.
2.為什么石英晶體振蕩器的熱阻對系統設計者很重要?
電路板和系統級設計人員需要設計其印刷電路板,以處理由于振蕩器內部集成電路的功耗而產生的熱量.了解熱阻及其對功耗和發熱的影響對于防止電路板過熱和設備故障至關重要.
3.測量熱阻的單位是什么?
熱阻表示熱量從半導體器件通過所有封裝材料傳遞到開放環境中.該參數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?
功耗是設備在正常運行期間產生的熱量的傳遞.
5.結到環境的空氣熱阻是多少?
結至環境的熱阻(θJA)定義為從半導體結到周圍空氣的熱阻(結至環境).θJA是晶振通過所有路徑將熱量從管芯表面散發到周圍空氣的能力的度量.
6.結殼熱阻是多少?
結殼熱阻(θJC)定義為從半導體結到振蕩器外殼的熱阻(結殼).θJC的低值對應于增加的熱傳導,而高的值對應于減少的熱傳導.
7.外殼對環境的熱阻是多少?
殼體到環境的熱阻(θCA)定義為封裝表面與周圍空氣之間的熱阻.
8.結點到環境熱阻的公式是什么?結點到空氣的熱阻(θJA)由以下公式定義:
θJA=θJC+θCA=(TJ-TA)/PD
其中TJ是安裝在振蕩器內部的半導體器件的結溫(以°C為單位),TA是振蕩器外部的環境溫度(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)為單位測量θJA參數.
9.結至外殼熱阻的公式是什么?結殼熱阻(θJC)由以下公式定義:
θJC=(TJ-TC)/PD
其中TJ是安裝在振蕩器內部的半導體器件的結溫(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)為單位測量θJC參數.
10.如何計算振蕩器封裝內部半導體器件的結溫?
可以重新排列以上公式,以計算器件結溫(TJ):
TJ=(θJA*PD)+TA或TJ=(θJC*PD)+TC
11.如何計算振蕩器的功耗?
可以重新排列以上公式以計算功耗(PD):
PD=(TJ-TA)/θJA或PD=(TJ-TC)/θJC
12.Ecliptek晶振產品系列是否有熱阻數據?
典型的熱阻值(θJA和θJC)可在系列主頁的“環境/機械”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對θJA熱阻值產生重大影響.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.用于熱阻測量的安裝方案是什么?
Ecliptek發布的典型熱阻值表示SPXO振蕩器設備,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測量值?
θJA和θJC值是通過使用經驗數據,供應商數據和熱模擬結果確定的.在某些情況下,從測試中知道半導體器件的實際溫度升高和/或實際結溫.在其他時候,可以根據關于設備已知的某些因素或由設備供應商提供的信息來確定這些參數.在已知有關設備的有限熱信息的情況下,可能已使用該設備類型的標準溫升.
16.如何計算Ecliptek振蕩器系列的最大功耗?
Ecliptek振蕩器規格表提供了兩個參數,可用于確定最大功耗.規格表列出了最大輸入電流和標稱電源電壓.可以使用以下公式計算功耗:
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).產生的功耗項以瓦特為單位.
17.半導體器件的最大結溫的定義是什么?
最高結溫(TJMAX)定義為集成電路(IC)表面上的最高溫度.
18.建議的最高結溫是多少?
Ecliptek沒有為其石英振蕩器系列指定最高結溫(TJMAX).Ecliptek建議最大結溫(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行.長時間暴露在高于指定工作條件的壓力下可能會影響設備的可靠性.
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