Cálculo de la temperatura de la unión del chip en función de la temperatura de la carcasa

Hay una manera de no usar flujo de aire con resistencia térmica Rjc para estimar la temperatura de la unión activa.

Debe conocer Pd, Tamb y Rjc para calcular Tj o para partes THT si se le da Rjc, Rca... para j = unión, c= caja y a= ambiente... y T= ​​temp. Las piezas SMT dependen en gran medida del sustrato.

Pero la comparación de piezas montadas y no contadas podría derivar estos valores para Rca usando piezas de tamaño pequeño similares como 220'C/W en transistores pequeños. (No probado)

Tj= (Tc-Tamb)*Rca/Rjc+Tamb. . (? ¿Verificar?).

A menudo, solo se proporciona Rja debido a las muchas diferencias en el material del sustrato y el área, por lo que se brindan pautas.

Debido a la latencia de la masa térmica en los dispositivos de potencia, también debe conocer el área de operación segura o calcular la respuesta del pulso térmico de la unión si un OEM como Rohm proporciona las constantes de tiempo RC para cada capa de material.

Otro método activo es usar una corriente pulsada para medir el voltaje de umbral de una unión PN que tiene una característica de termómetro conocida en 1 mA. por ejemplo, ~600 mV @ 25'C @ 1mA para Vbe luego aplique la pendiente NTC para estimar Tj.

La calibración en agua hirviendo servirá para verificar los supuestos de una parte discreta.

En general, la temperatura del cable puede estar más cerca de Tj que el cuerpo aislado con epoxi. Esto es especialmente cierto para los cátodos en los LED de epoxi donde el portavasos está conectado mientras que el ánodo está unido con un alambre de oro que es un mal conductor de calor y se fusiona fácilmente pero es casi invisible.

Sin embargo, en última instancia, si la temperatura de su carcasa es demasiado alta para tocarla > 65 °C a temperatura ambiente, es posible que tenga un problema de confiabilidad de Tj a 40 °C de temperatura ambiente. La Ley de Arrhenius establece que por cada 10°C de aumento el MTBF se reduce en un 50%. Puede haber excepciones para algunos materiales en los que esto se aplica cada 12 °C de aumento por encima de la temperatura ambiente.

Los cálculos de resistencia térmica esencialmente resuelven las caídas de temperatura de todas las interfaces

$T_{junction} = T_{ambient} + P_{total}\times R_{thJA}$

En este caso, conoce la temperatura ambiente, conoce la temperatura de la caja PERO no conoce la potencia disipada, por lo tanto, hay una incógnita en su ecuación requerida para determinar la temperatura de la unión