目前汽車安全產業需要降低元件數的小型組件，縮小尺寸及減少元件數的需求，促使半導體供應商加入更多耗電的功能，造成元件溫度升高，降低穩定性，同時也影響汽車安全。若在設計階段早期優化晶片配置及電源脈衝時間，設計人員即可降低硅測試次數，縮短開發時間。本文首先將說明半導體散熱封裝的功能，與如何使用模型模擬軟體協助電源元件及系統設計，包括一般汽車設計難題的討論、模型建立技巧、散熱模型驗證及系統提升。

　　汽車電子產品產業使用各種半導體封裝，封裝類型從小型單一功能電晶體，到100多個接腳及特殊散熱功能的復雜電源封裝等。半導體封裝能夠保護晶粒、提供裝置與系統外部被動元件之間的電子連接，并管理散熱。本文將討論半導體封裝如何讓晶片散熱。

　　在接腳封裝（leaded package）中，晶粒黏著于晶粒座的金屬片上。這個晶粒座在構裝期間支撐晶粒，并提供良好的熱導體表面。在汽車產業中，常用的半導體封裝類型是外露焊墊封裝（exposed pad），也就是PowerPAD封裝。在這類封裝中，晶粒座的底部外露，直接焊接于印刷電路板（PCB），使晶粒直接散熱至PCB，透過焊接于電路板的外露焊墊向下散熱，然后透過PCB散熱至環境中。

　　外露焊墊封裝能夠透過底部，將80%的熱度散入PCB。另外20%的熱度則從裝置接腳及封裝側邊散出。只有不到1%的熱度是從裝置頂部散出。

　　非外露焊墊封裝也是接腳封裝，但晶粒座由塑膠完全包覆，無法直接散熱至PCB。在標準接腳封裝概念中（見圖1），大約58%的熱度是從接腳集封裝各邊散出，40%是從封裝底部散出，大約2%是從封裝頂部散出。散熱透過叁種方式進行：傳導、對流及輻射。對于汽車半導體封裝，散熱的主要是透過傳導至PCB及對流至周圍空氣。輻射佔散熱相當小的比例。

　　圖 1. 標準接腳封裝及 PowerPAD 封裝的散熱及散熱途徑。