为了帮助板级和系统级设计人员，芯片厂家会产品数据表中提供标准化的热阻数据，最常见的是Theta-JA。本文内容有助于理解和使用这些热阻或“theta”。同时还讨论了称为“psi”的几个热特性参数。
热阻的概念
表征封装器件的热性能的常见方法是用“热阻”表示，用希腊字母“θ (theta)”或字母R（本文中用θ）表示。对于半导体器件，热阻表示在芯片表面耗散的热量对芯片结温的稳态温度的上升。其单位为℃/W。
最常见的例子是Theta-JA（结到环境热阻），Theta-JC（结到壳热阻）和Theta-JB（结到板热阻）。当知道参考（即环境，箱子或板）温度，功耗以及相关的θ值时，可以计算结温。 Theta-JA通常用于安装在环氧基PCB上的部件的自然和强制对流空气冷却系统。当封装具有直接安装到PCB或散热器的高导热封装时，Theta-JC非常有用。而Theta-JB则适用于与封装相邻的板的温度已知时的应用场景。
除了这些Theta热阻之外，psi-JB（结到板）和psi-JT（结到顶部）热特性参数有时也是比较有用的。对于在板上通电的器件，这些psi信息显示图结温和电路板温度或“封装顶部”温度之间的相关性。术语“psi”用于将它们与“θ”热阻区分开，因为θ不是所有的热实际上在温度测量点与psi之间流动。 由于这个原因，所以它们不是真正的热阻，而是热特性参数。
相关术语
•TJ = 结温，℃
•TC = 封装壳温，℃
•TB =与封装相邻的板温度，℃
•TT =包装顶部温度中心，℃
•TA =环境空气温度，℃
•θJA（Theta-JA）=热阻结到环境温度，℃/W
•θJC（Theta-JC）=热阻结至外壳，℃/W
•θJB（Theta-JB）=热阻结对板，℃/ W
•ΨJB（Psi-JB）=结到板表征参数，℃/ W
•ΨJT（Psi-JT）=结到封装）特性参数，℃/W
•P =器件消耗的功率，W
θJA
定义：θJA=（TJ-TA）/ P
θJA=结点到环境的热阻，℃ / W
TJ =结点温度，℃
TA =环境空气温度，℃
P =器件功耗，W
示例：为了确定theta-JA，所需的实验室测试或模型数据是TJ，TA和P.如果TJ = 80℃，TA = 25℃，并且P= 1.0W，则：
θJA=（80℃-25℃）/ 1.0W = 55℃/ W。
用法公式：
在θJA，TA和P已知的情况下，则：TJ = TA +（θJA* P）
示例：如果Theta-JA = 55℃ / W，假设系统中Ta = 35℃，并且稳态功率的器件是P = 0.6W，则：TJ = 35℃+（55℃/ W * 0.6W）= 68℃
θJA的要点：
•表示热流通过发热结和环境空气之间的路径的难易程度。
•θJA主要用于一个封装器件与另一个封装器件的性能比较。
•较低的值表示更好的性能。
•由于θJA高度依赖于电路板设计，因此测试时必须基于使用标准化的测试板。
θJA参数的应用
可以认为，在标准化测试中θJA表现更好的设备，在类似设计的实际系统中也将表现更好。这有助于选择组件或封装设计，但是当将供应商的标准化数据参数扩展到终端应用时，请务必记住，它们是基于特定的测试条件的。
但是不能认为将θja值（对于标准测试板上的单个器件）用于预测器件在最终应用板上的温度上升。真实性能将受到很多实际因素的影响。
θJC
定义：θJC=（TJ-TC / P
θJC=结至外壳的热阻，℃/ W
TJ =结点温度，℃
TC = 壳温，℃
P =器件功耗，W
应用公式：
在θJC，TC和P已知的情况下，则：TJ = TC +（θJC* P）
θJC的要点：
•表示在发热结与封装顶部或底部之间热量的传递能力。
•测量时将封装顶部或底部表面安装到散热片上。如果未明显指出位置，应说明测试时所应用的表面。
•θJC值适用于：
- 一个封装器件的性能比较（较低的值表示较好的性能）。
- TJ的计算。
- 计算整体热阻
θJC作为热阻的一部分，一般与下面参数有关：
- 顶部或底部安装到外部散热器的塑料封装。
- 带底部电极垫的塑料封装，焊接到热增强型PCB。
- 安装在外部散热器上的陶瓷和金属外壳封装。
•主要取决于θJC热流路径中器件材料的厚度，面积和导热系数。
定义：θJB=（TJ-TB / P
θJB=结到板的热阻，℃ / W
TJ =结点温度，℃
TB =与封装相邻的板温度，℃
P =器件消耗的功率，W
应用公式：
在θJB，TB和P已知的情况下，则：TJ = TB +（θJB* P）
θJB的要点：
•数据表θJB值适用于：
- 一个封装设备与另一个封装设备的性能比较。
- 应用PCB上的器件的TJ上升高于Tb的计算。
- 计算整体热阻
定义：ΨJB=（TJ-TB）/ P
ΨJB（Psi-JB）=结到板表征参数，℃ / W
TJ =结点温度，℃
TB =与封装相邻的板温度，℃
P =器件消耗的功率，W
用途：了解ΨJB，获得在应用PCB上通电的器件的TJ：
1）在一侧中心的铜迹线上测量封装边缘附近的板温度。
2）确定器件消耗的功率。
3）计算：TJ = TB +（ΨJB* P）
ΨJB的要点：
•特性参数，而不是“真实”热阻。
•用于计算应用PCB上器件的TJ上升超过TB。
•JESD51-6θJA标准中的可选测试。
•通常使用1S2P或1S2P + Vias板测量。
。
ΨJB对θJB：
希腊字母“psi”用于区分ΨJB和θJB，因为并不是所有的热量实际上在温度测量点（即结点和板）之间流动，类似于θJB。这是因为ΨJB测试的设置不会像θJB那样强制所有热流从板子流过。因此，ΨJB不是“真正的”热阻。
使用ΨJB测试，器件热量可以从封装顶部和底面同时散出;因此Ψjb将总是具有比θJB小的值。然而，事实证明，对于大多数常见的中小型包装，这两个值将是相似的 - 通常在15％内。因此，有时报告ΨJB代替θJB。
定义：ΨJT=（TJ-TT）/ P
ΨJT（Psi-JT）=结到（封装）特性参数，℃ / W
TJ =结点温度，℃
TT =封装顶部温度中心，℃
P =器件功耗，W
用途：了解ΨJT，获得在PCB器件的TJ：
1）测量中心处的Top_of_package温度。
2）确定器件消耗的功率。
3）计算：TJ = TT +（ΨJT* P）
ΨJT的要点：
•热特性参数，而不是“真实”热阻。
•用于计算TJ。
ΨJT和θJC：
值得注意的是，ΨJT与θJC不同，只有当封装表面安装到散热器上时才适用。测试方法和结果值是非常不同的。事实上，如果在同一封装上测量ΨJT和θJC（在顶表面处），则ΨJT通常将远小于θJC。希腊字母“psi”用于帮助清楚地区分ΨJT和θJC热电阻。
在自然对流下，塑料封装的ΨJT通常是相对较低的值。这意味着TJ通常只比包装顶部TT稍热。管芯仅通过塑料封装的薄区域与顶表面物理分离。因此，除非顶部被气流强行冷却，否则它们之间将有非常小的温差。较薄型的封装的自然对流ΨJT值通常小于1℃ / W。并且ΨJT值还会因周围风流速度的变化而发生变化。
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