任何芯片要作业，有必要满意一个温度规模，这个温度是指硅片上的温度，一般称之为结温（junction temperature）。
ALTERA的FPGA分为商用级（commercial）和工业级（induatrial）两种，商用级的芯片能够正常作业的结温规模为0~85摄氏度，而工业级芯片的规模是-40~100摄氏度。在实践电路中，咱们有必要确保芯片的结温在其能够接受的规模之内。
跟着芯片的功耗越来越大，在作业的时分就会发生越来越多的热量。假如要保持芯片的结温在正常的规模以内，就需求采纳必定的办法使得芯片发生的热量敏捷发散到环境中去。
学过中学物理的人都知道，热量传递首要选用三种办法，即传导、对流和辐射，芯片向外散热同样是选用这几种方法。
下图所示为一个芯片散热的简化模型。图中芯片发生的热量首要传给芯片外封装，假如没有贴散热片，就由芯片封装外壳直接分布到环境中去；假如加了散热片，热量就会由芯片的外封装通过散热片胶传到散热片上，再由散热片传到环境中。一般来说，散热片的外表积都做的相当大，与空气的接触面就大，这样有利于传热。在平常的实践中现已发现，绝大多数散热片都是黑色的，因为黑色物体简略向外辐射热量，这样也有利于热量向外发出。并且散热片外表的风速越快，散热越好。
简化的芯片暖流模型
除此之外，有一小部分热量通过芯片衬底传导到芯片的焊锡球上，再经由PCB把热量漫步到环境中。因为这部分热量所占的份额比较小，所以在下面评论芯片封装和散热片的热阻时就疏忽了这一部分。
首要需求了解“热阻（thermal resistance）”的概念，热阻是描绘物体导热的才能，热阻越小，导热性越好，反之越差，这一点有点相似电阻的概念。
从芯片的硅片到环境的热阻，假定一切的热量都终究由散热片分布到环境中，这样能够得到一个简略的热阻模型，如下图：
带散热片的芯片散热模型
从硅片到环境的总热阻称为JA，因而满意：
JA=JC+CS+SA
JC是指芯片到外封装的热阻，一般由芯片供货商供给；CS是指芯片外封装到散热片的热阻，假如散热片选用导热胶附着在芯片外表，这个热阻便是辅导热胶的热阻，一般由导热胶供货商供给；SA是指散热片到环境的热阻，一般由散热片厂家给出这个热阻值，这个热阻值是跟着风速的进步而下降的，厂家一般会给出不同风速状况下的热阻值。
芯片的封装自身便是作为一个散热装置。假如芯片没有加散热片，JA便是硅片通过外封装，再到环境中的热阻值，这个值明显要大于有散热片是的JA值。这个值取决于芯片自身封装的特性，一般由芯片厂家供给。
下图显现为ALTERA的STRATIX IV器材的封装热阻。其间给出了各种风速下的芯片的JA值，这些值能够用来核算无散热器时的状况。别的，其间的JC是用来核算带散热片时的总JA值。
StraTIx iv器材封装的热阻
假定硅片耗费的功率是P，则：
TJ（结温）=TA+P*JA
需求满意TJ不能超过芯片答应的最大的结温，再依据环境温度和芯片实践耗费的功率，能够核算出对JA最大答应的要求。
JAMax=（TJMax – TA）/P TA（环境温度）
假如芯片封装自身的JA大于这个值，那么有必要考虑给芯片加适宜的散热装置，以下降芯片到环境的有用JA值，避免芯片过热。
在实践的体系中，部分热量也会从PCB散出，假如PCB层数多，面积较大，也是十分有利于散热的。
