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封装裸露型散热焊盘EPAD厚度对热阻的影响

2025年02月26日 17:04 浏览：257 来源：小萍子

上周日晚上十点左右，群里针对散热的话题聊的热火朝天，在此过程中，发现居然很多关注已久的人不知道我写过散热相关的文章。。。

可能因为写得比较早，被拍死在了历史的沙滩上，但是里面有几篇，个人觉得还是写得比较满意的，自认为足够通俗易懂。

一文读懂热传导：这篇主要介绍如何理通过欧姆定律的方式理解热传导，热传导听起来虽很复杂，但是转换为我们所熟知的欧姆定律去理解，事情就会变得格外简单，毕竟欧姆定律是初中内容。

封装热阻介绍——芯片使用过程中如何进行热传递：这篇主要介绍芯片在散热过程中的热传导路径，理解了芯片散热过程中的热传导路径，才能正确的评估产品的散热能力。这篇也是我置顶的文章，之所以置顶，是因为当初为了了解它花费了太多的精力，所以：“15分就在那摆着，你爱背不背！

”

接下来我们讨论的东西，全部依托于上述两篇文章中的知识点。起因是这样，当时群里在讨论一款Power SOP封装的产品，针对这种Die Pad外露的封装，通常我们把这种外露的焊盘称为EPAD，即Expose Pad,如下图所示：

当时有一个小伙伴提出，他们做的是高功率的封装器件，需要这种很厚的EPAD来降低热阻，否则无法满足散热要求；听到这里，另一个小伙伴坐不住了：降低热阻不应该是越薄越好么？热阻大小和传热距离不是成正比关系么？

其实这个问题，我在21年的时候也被搞糊涂过，好在最后结结实实把传热学这本书的前三章看完后，得到了答案，今天顺便就把这个坑填掉，省的再有人掉进去！

其实呢，这两个人说的都没错，只是他们考虑的方向不同而已！

从热传导原理层面来讲，当芯片尺寸和EPAD尺寸接近时，随着EPAD厚度的增加，热阻的确会越来越大：

那么当芯片远小于EPAD时又当如何呢？

结果大家看到了，两种情况都会增加芯片与EPAD的热阻，当芯片尺寸远小于EPAD时，因传热过程中导热面积逐步增大，热阻随EPAD厚度的增加幅度会小于芯片尺寸与EPAD接近时。

此时新的问题来了，既然都是导致热阻增加，为什么高功率类封装都喜欢将EPAD做的又大又厚呢？

从上图我们可以看到，当EPAD很薄时，热量向四周扩散能力受限，到达EPAD底部时，热扩散面积几乎等于芯片面积；当EPAD很厚时，热量在向下传递过程中也会同时向四周扩散，到达EPAD底部时，热扩散面积会远大于芯片面积。

当我们将芯片接至PCB板或者外部散热器时，可以将芯片简单看作是等效于上述热扩散面积的一个面热源，此时热量会沿着PCB继续进行传导，芯片的等效热源面积越大，PCB板的热阻则越小。而PCB的热导率远低于EPAD的铜，因此因EPAD加厚所增加的热阻幅度，要远低于因等效热源面积增大时PCB热阻减小的幅度，最终降低整个系统热阻！