データシートの読み方

ヒートシンクを取り付けて使うパワーデバイスの接合温度を見積もるとき、接合から周囲までの熱抵抗として使う組み合わせはどれか。

  1. AデータシートのθJA(接合〜周囲)に、ヒートシンク〜周囲の熱抵抗を足したもの
  2. BθJC、ケース〜ヒートシンク間の接触熱抵抗、ヒートシンク〜周囲の熱抵抗の和
  3. CデータシートのθJA(接合〜周囲)だけで、ヒートシンクを付けても値は変わらない
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正解:B. θJC、ケース〜ヒートシンク間の接触熱抵抗、ヒートシンク〜周囲の熱抵抗の和

θJCは、接合からパッケージの放熱面(ケース)までの熱抵抗で、ケースを一定温度に保った状態で測ります。ヒートシンクを付けると熱の大半はケースからヒートシンクへ流れるので、θJC、シリコングリスなどの接触熱抵抗θCS、ヒートシンクの熱抵抗θSAを直列に足して考えます。例えば 1.0 + 0.5 + 3.0 = 4.5 ℃/W で、10 Wの損失なら温度上昇は45 ℃です。θJAはヒートシンクなしで試験用基板に実装して測った値なので、この場合には使えません。

熱抵抗の直列回路モデル ヒートシンクを付けた場合 Tj Tc Ts Ta θJC θCS θSA 接合 ケース ヒートシンク 周囲 熱の流れ P(消費電力)が電流に相当 Tj = Ta + P × (θJC + θCS + θSA) θJAだけで見積もる場合 Tj Ta θJA Tj = Ta + P × θJA θJAは試験用の基板で測った値で、実装の条件で変わる
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