2.2　功率SMD封裝的熱特性與PCB熱設計

2.2.1　功率SMD的結構形式

功率SMD有兩種基本的封裝形式。一種是芯片載體+引線框架形式。采用這種形式，功率SMD可以直接焊接到PCB，芯片和散熱結構之間的封裝熱阻Rthj-c（結到外殼的熱阻）具有較低的值。另一種是采用熱增強引線框架，金屬橋連接在芯片載體（引線框架）和引腳之間。因為塑料封裝隱藏了這些細節，所以從外部來看，這種封裝看起來與標準封裝相同。P-TO252-3-1（D-Pack）和P-DSO-14-4這兩種熱增強型封裝的形式與尺寸示例如圖2-11所示[29]。每側的3個中心引腳作為冷卻路徑（散熱通道），如P-DSO-14-4封裝引腳端的3～5和10～12，P-DSO-20-6封裝引腳端的4～-7和14～-17，P-DSO-24-3封裝引腳端的5～-8和17～-20，P-DSO-28-6封裝引腳端的6～-9和20～-23，等等。

圖2-11　P-TO252-3-1（D-Pack）和P-DSO-14-4熱增強型封裝的形式與尺寸示例

在早期的制造中，將固體散熱器擰緊或夾緊到功率封裝器件上，很容易根據散熱片的幾何形狀計算熱阻。在SMD技術中，因為必須評估熱路徑[芯片（結）→引線框架→外殼或引腳→PCB材料（基材、層壓板的厚度）→PCB體積→環境）]，所以熱阻計算要困難得多。其中，PCB的布局是主要影響因素。

為了評估SMD熱增強型封裝的熱特性，通常采用專門的評估用PCB。例如，在圖2-12～圖2-20給出的例子中，為每個器件封裝創建了三種不同的PCB，如PCB與器件封裝散熱部分相連的銅散熱區域面積A不同（例如，A = 600mm2，A = 300mm2，或者僅有引腳端）。

評估用PCB的材料具體見圖2-12～圖2-20中的標注。