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Junction-Ambient und Layout

Der thermische Widerstand „Junction-Ambient“ ΘJA  oder RΘJA verknüpft einen Temperaturknoten im Silizium (Junction) mit der Umgebungsluft (Ambient). „Ambient“ beinhaltet alles um das Bauteil herum, vom Pad bis zur Luft - d.h. insbesondere die spezielle Topologie der Leiterplatte. Deshalb kann  RΘJA nicht zur Vorhersage der Temperatur für ein spezielles Board verwendet werden. Hier einige Screenshots aus Don't believe the data sheets. Design007 Magazine (September 2020). Sie zeigen, dass die Wärmeausbreitung auf einer realen Leiterplatte nicht perfekt ist und dass sie auf der Testleiterplatte des Datenblatts mit Sicherheit anders war.

  • Das Arduino Board ist 2-lagig. Die parallel laufenden Leiterbahnen können die Wärmespreizung verbessern und behindern.
Simulated thermal image of top Layer of Arduino Board
Top Lage eines Arduino Boards mit TRM3 berechnet.

 

  • Auch bei mehrlagigen Boards mit massiven Innenlagen kann das Layout die Wärmespreizung dominieren. In diesem Evaluierungsboard sieht man sogar dass die Wärmevias nutzlos sind, weil sie genauso warm sind wie das Bauteil, also keine Wärme abfließt.
PCB Simulation of Microchip Eval Board EVB-USB580X
Bottom Lage des MicroChip Evaluierungsboards EVB-USB580X mit TRM3 berechnet.

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