⑥ 其它技術(shù)。在IC的電源引腳附近合理地安置適當(dāng)容量的電容，可使IC輸出電壓的跳變來(lái)得更快。然而，問(wèn)題并非到此為止。由于電容呈有限頻率響應(yīng)的特性，這使得電容無(wú)法在全頻帶上生成干凈地驅(qū)動(dòng)IC輸出所需要的諧波功率。除此之外，電源匯流排上形成的瞬態(tài)電壓在去耦路徑的電感兩端會(huì)形成電壓降，這些瞬態(tài)電壓就是主要的共模EMI干擾源。為了控制共模EMI，電源層要有助於去耦和具有足夠低的功率電感，這個(gè)電源層必須是一個(gè)設(shè)計(jì)相當(dāng)好的電源層的配對(duì)。問(wèn)題的答案取決于電源的分層、層間的材料以及工作頻率（即IC上升時(shí)間的函數(shù)）。通常，電源分層的間距是0.5mm（6mil），夾層是FR4材料，則每平方英寸電源層的等效電容約為75pF。顯然，層間距越小電容越大。

 

　　

　5 熱設(shè)計(jì)

 

　　電子元件密度比以前高了很多，同時(shí)功率密度也相應(yīng)有了增加。由于電子元器件的性能會(huì)隨溫度發(fā)生變化，溫度越高其電氣性能會(huì)越低。

　　（1）數(shù)字電路散熱原理

　　半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量來(lái)源于芯片的功耗，熱量的累積必定導(dǎo)致半導(dǎo)體結(jié)點(diǎn)溫度的升高。隨著結(jié)點(diǎn)溫度的提高，半導(dǎo)體器件性能將會(huì)下降，因此芯片廠家都規(guī)定了貼片電感器半導(dǎo)體器件的結(jié)點(diǎn)溫度。在高速電路中，芯片的功耗較大，在正常條件下的散熱不能保證芯片的結(jié)點(diǎn)溫度不超過(guò)允許工作溫度，因此需要考慮芯片的散熱問(wèn)題。

　　在通常條件下，熱量的傳遞通過(guò)傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射3種方式進(jìn)行。

　　散熱時(shí)需要考慮3種傳熱方式。例如使用導(dǎo)熱率好的材料，如銅、鋁及其合金做導(dǎo)熱材料，通過(guò)增加風(fēng)扇來(lái)加強(qiáng)對(duì)流，通過(guò)材料處理來(lái)增強(qiáng)輻射能力等。

　　簡(jiǎn)單熱量傳遞模型： 熱量分析中引入一個(gè)熱阻參數(shù)，類似于電路中的電阻。如果電路中的電阻計(jì)算公式為R=ΔE/I，則對(duì)應(yīng)的熱阻對(duì)應(yīng)公式為R=Δt/P（P表示功耗，單位W；Δt表示溫差，單位℃）。熱阻的單位為℃/W，表示功率增加1W時(shí)所引起的溫升。考慮集成芯片的熱量傳遞，可以使用圖5描述的溫度計(jì)算模型。

　　由上所述，可推導(dǎo)出

　　Tc＝Tj－P× RJC

　　也就是說(shuō)，當(dāng)Tc實(shí)測(cè)值小于根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)所提供數(shù)據(jù)計(jì)算出的最大值時(shí)，芯片可正常工作。

　　（2）散熱處理

　　為了保證芯片能夠正常工作，必須使Tj不超過(guò)芯片廠家提供的允許溫度。根據(jù)Tj=Ta+P×R可知，如果環(huán)境溫度降低，或者功耗減少、熱阻降低等都能夠使Tj降低。實(shí)際使用中，對(duì)環(huán)境溫度的要求可能比較苛刻，功耗降低只能依靠芯片廠家技術(shù)，所以為了保證芯片的正常工作，設(shè)計(jì)人員只能在降低熱阻方面考慮。

　　如圖5一體成型電感所示，可變的熱阻由芯片外殼與散熱器間的熱阻（接觸熱阻）、散熱器到環(huán)境的熱阻組成。這就要求設(shè)計(jì)人員減少接觸熱阻，比如選用接觸熱阻小的導(dǎo)熱膠，考慮大的接觸面積等。散熱器方面還要選擇熱傳導(dǎo)率高的散熱器材，考慮使用風(fēng)冷、水冷等對(duì)流散熱措施，增強(qiáng)輻射能力，擴(kuò)展散熱面積等措施。

 

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