热设计建议
工作条件
须知
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芯片的极限结温的最大值为 125°C ，任何条件下芯片的结温都不能大于该数值。
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芯片的长期工作结温的最大值为 105° C，正常工作条件下芯片的结温应该小于该数值。
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在短期工作条件下，芯片可以容忍超过 105° C（长期工作结温的最大值）而小于 125° C（极限结温的最大值）的高温，但长时间工作在超过 105° C（长期工作结温的最大值）结温下会导致芯片寿命缩减。
表5-1 芯片的结温要求
| 封装形式 | 正常工作结温下限(°C) | 长期工作最大结温(°C) | 短期工作上限结温(°C) | 破坏性最大结温(°C) | 生命周期定义 |
|---|---|---|---|---|---|
| QFN | -40 | 105 | 125 | 125 | 10年 |
表5-2 芯片的封装热阻
| 参数 | 符号 | WS63 系列芯片 | 单位 |
|---|---|---|---|
| Junction-to-ambient thermal resistance | θJA | 57.0 | °C/W |
| Junction-to-case thermal resistance | θJC | 27.7 | °C/W |
| Junction-to-top center of case thermal resistance | ΨJT | - | °C/W |
| Junction-to-board thermal resistance | θJB | 19.44 | °C/W |
备注：热阻基于 JEDEC JESD51-2 标准给出，应用时的系统设计及环境可能与 JEDEC JESD51-2 标准不同，需要根据应用条件作出分析。
上述封装热阻参数仿真环境是JEDEC标准的4层PCB，如图5-1所示。
图5-1 JEDEC 标准的 4 层 PCB 参数
电路热设计参考
芯片硬件方案设计时，推荐采用 3V3_BUCK 供电方案，实现更好的性能表现。
5V_BUCK 方案和 3V3_LDO 方案仅建议在低功耗场景下采用，且应用场景中芯片位置板温建议不超过 70°C。
器件布局
结合产品结构和热设计，器件布局建议如下：
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单板上大功耗且易产生热量器件要均匀分布，避免局部过热，影响器件可靠性和散热效率。
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合理设计结构，保证产品内部与外界有热交换途径。
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对单板关键发热器件充分进行极端应用场景的温升测试，确保器件在安全的温度范围内长期可靠工作。
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必要情况下，关键发热器件可以增加散热片，进一步提升散热效果。
PCB
走线热设计建议如下：
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芯片底下的过孔采用 FULL 孔连接，而不是普通的花孔连接，以提高单板散热效率。
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在热量大的器件正下方和周边尽量增大铜皮面积，特别是双面PCB单板，发热器件背面的地平面尽量减少分割，完整地平面能够有效分散热量，提高整体散热效果。另外，如果结构允许，将芯片正背面附近地平面进行亮铜处理，也能够进一步提升散热效果。