对于功率IC而言，不同封装的热参数应符合不同的应用和用户的要求，并确定不同类型封装的规格热限值。热参数，例如热阻θ JA和θ JC，用于确定集成电路的散热性能。热阻越低代表热性能越好。热阻较低的系统可以散发更多的热量。 本文介绍了SOT-223封装集成电路的散热情况，包括热参数和内部结构。最后，我们将介绍 SOT-223 封装 PCB 铜布局的热分析。 1. 集成电路通用热理论热阻是物体温差的热特性，是热导的倒数。在特定封装的热流路径中，存在许多热阻，主要与硅芯片、模塑料、引线框架的铜、芯片附件等材料有关。图1是特定封装的等效热阻模型。其中，串联电阻定义为式（1）。
图 1. 等效热阻系列 θJA = θJC + θCA ( 1 ) 在哪里， θ JC是结点到外壳的热阻。(°C/瓦) θ CA是从外壳到环境的热阻。(°C/瓦) IC 的关键热参数是结温 (T J )，它也决定 IC 的稳定性。一般来说，IC的datasheet都会给出推荐的结点工作温度。由于T J无法直接测量，因此可以利用式（2）和式（3）来逼近。在 JEDEC 51 标准中，外壳温度 (T C ) 定义为封装表面“最热”位置，环境温度 (T A ) 定义为测试环境温度。 TJ = T A + P D x θ JA (2) T J = T C + P D x θ JC (3) ，在哪里 θ JA是结点到环境的热阻。(°C/瓦) θ JC是结点到外壳的热阻。(°C/瓦) T J是稳态测试条件下的器件结温。(°C) T A是周围环境的参考温度。(°C) T C是案例点的参考温度。(°C) P D是器件的功耗。(W) 2. SOT-223热阻测量2-1 测量环境根据 JEDEC 51-2 热测量标准，θ JA应在 T A = 25°C自然对流（气流 = 0 英尺/分钟）的标准化环境条件下测量。标准环境条件如图 2 所示（尺寸单位为毫米）。
2-2 热测试板概述在JEDEC 51-3和JEDEC 51-7热测量标准中，被测器件安装在标准测试板上，测试板的详细规格如图3至图6所示。对于SOT-223封装，4mm x 4mm铜面积和 1/mm 宽的铜线旨在消散热流。低有效导热系数测试板布局（单层铜，参考JEDEC 51-3）
图4.单层PCB剖面图 高效导热测试板布局（四层铜，参考JEDEC 51-7）
图 6. 四层 PCB 剖面图 2-3 SOT-223热阻根据 JEDEC 51-3 和 JEDEC 51-7 测量方法，可以在固定功耗和环境温度条件下估算SOT-223 封装的热阻 θ JA和 θ JC。测量结果如下所示： l功耗，P D @ T A = 25°C，T J = 125°C SOT-223------------------------------------------------------------ -------------------------------------------------- ------------------------------------------ 0.741W l封装热阻 SOT-223，q JA -------------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------- 135°C/W SOT-223，q J C ------------------------------------------------------ -------------------------------------------------- --------------------------- 15°C/W 3. SOT-223封装结构的热特性3-1 SOT-223封装结构材料特性根据式（2），较低的电阻意味着在相同的功耗和环境温度下，结温会较低，并且封装材料的导热率将主导封装的热阻。因此，SOT-223封装利用引线框架的高导热性来降低热阻。SOT-223封装内部结构如图7所示，该模型中使用的元件的物理尺寸参数和材料特性总结在表1中。
图 7. SOT-223 顶部和剖面透明视图 表1 物理尺寸参数和材料性能
图8中，SOT-223与其他封装的结构有非常具体的区别。在 SOT-223 封装中，芯片（热源）直接连接到外露引线框架，主要热流可以通过外露引线框架传导至 PCB 走线和环境。然而，其他封装仅使用金线来连接芯片和引线框架。这使得 SOT-223 的热阻比其他封装更小。因此，我们可以利用这一特性，通过设计 SOT-223 封装上的 PCB 铜布局来提高热性能。
图 8. SOT-223 封装透明视图图 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
