熱設計在IGBT的選型中是非常重要的，關乎模塊的可靠性和壽命，而模塊的熱阻及熱阻抗參數是系統散熱能力評估的基本要素，這裡，就簡單聊聊熱阻和熱阻抗參數及測試方法
穩態熱阻的定義是公式Rth=△T/P（當有熱量在物體上傳輸時，在物體兩端溫度差與熱源的功率之間的比值），可以參照我們熟悉的電學來理解，即△T為勢能差，Rth為導熱材料對熱量的阻擋作用，散熱功率P類似於傳導的電流
我們知道，電路中通直流的時候，只需考慮電阻的作用，交流才會引入電感和電容的影響；熱路中，若散熱功率恆定，即晶片發熱恆定，那麼一般只需考慮穩態熱阻Rth的作用，但是，一般瞬時功率P是變化的，這時候，規格書上就給出了瞬態熱阻抗Zth的概念，它是時間的函數
瞬態熱阻之所示是時間的函數，說明還有熱容的作用，沒錯，就是高中物理學的熱容
因此，熱量在散熱層傳導過程中，同時受到熱阻和熱容的影響
該模型容易理解，每一層散熱材料（晶片、晶片連接處、基板、基板連接處、底板等）都可以用相應的RC單元表示，直觀地反映熱量從晶片傳遞至散熱片各層材料的屬性，如下圖：
上邊的圖很直觀，每層材料對應相應的RC模型，合起來可以用結構函數來表示，至於結構函數怎麼獲得，後邊再說
不像Cauer模型，RC節點不再與導熱材料一一對應，網絡節點沒有任何物理意義，上圖模型中的係數很容易從散熱曲線中獲得，因此，該模型往往用於解析計算模塊的溫度分布，熱阻抗曲線方程可以近似寫為：
規格書中瞬態熱阻抗即是這個模型，回過頭來看，下圖瞬態熱阻抗曲線是不是就很容易看明白了
一維模型中，我們直觀的理解，較薄的銅層有更低的熱阻，但是在三維模型中，熱流還有橫向傳遞，橫向擴散能力較弱的話，熱阻反而比較大
例如，在上圖中，晶片熱量沿箭頭方向傳輸，每一層橫向傳導能力越強，該層熱流路徑越寬廣，相應有效熱阻越低（這麼解釋稍微有點糙），因此呈現上圖的散熱模型就不難理解了
為了使熱量通過導熱性不好的層，必須建立一個相應高的勢能差(溫差)。這就要求它上面必須是導熱能力好的層，以增加交叉傳導
我們知道，熱阻公式為Rth=△T/P
瞬態熱阻抗可以通過溫度的變化過程，用特殊的算法計算出來
熱電偶：晶片表貼熱電偶改變功率器件的封裝結構，與正常工作狀態存在差異，尤其是晶片面積相對較小時，這種影響顯得更大；
紅外照射：需要特殊處理的黑模塊，以便在工作時直接探測晶片溫度，同樣改變模塊結構；
電學測試：小電流下，結電壓與結溫呈線性關係（半導體固有屬性），該測試方法精度高，重複性好
再多說就變成廣告了.....
這只是引子，有興趣的人自會深入了解
以上熱阻的測試配合PCmin（分鐘級功率循環試驗）可分析散熱材料及焊接層的加速老化降級，同時熱阻的測試是進行熱設計時候重要的參考依據，上文介紹只是引子，簡單探討熱阻是什麼並且怎麼測試，至於怎麼設計，各顯神通咯
參考：
電子器件瞬態熱測試解決方案 羅曉川
如何理解IGBT的熱阻和熱阻抗 葉常生
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