国产SiC功率模块热阻测试方法研究

为解决国产SiC功率模块的热阻不能准确测试的问题,开展了非开关式电学法在线测量模块热阻的研究。提出模块热阻测试方案,设计搭建模块热阻测试平台,结合器件结构特点和工艺特点,研究获得适用于模块的热阻测试方法,并选用两款典型SiC功率模块进行了验证,验证了测试结果的准确性。

大功率LED稳态热阻测试的关键因素

热阻值是衡量LED芯片和封装导热性能的主要参数,但在热阻的测试过程中时间、温度和电流等因素都会对结果造成直接影响,因此测试时应综合各种因素,透彻理解参数定义,根据相关标准灵活运用测试设备,以达到较高的测试精度和重复性。按照热阻测试步骤,详述影响其测试结果的因素,并提出较为准确的修正方法,设计了简单试验来验证测试结果是否符合理论分析。经试验证明,该测试方法可作为制定LED标准中的参考。

开放式局部热阻测试系统的实现

针对目前适用于单段暖体假人局部热阻测试系统较少的问题,结合康奈尔大学的单段暖体假人(Walter出汗暖体假人)系统,设计搭建了开放式局部热阻测试系统并进行了局部热舒适性研究。采用该系统对Walter出汗暖体假人的裸态和穿M号全棉衬衣和休闲裤、穿大孔M号全棉短袖衫和休闲裤、穿小孔M号全棉短袖衫和休闲裤、穿全棉T恤和休闲裤等4种着装状态下共5种情况进行了整体热流密度、局部热流密度和服装热阻3项测试。结果表明,开放式局部热阻测试系统可准确表示穿着不同服装条件下假人的局部热流密度数值,其整体热流密度误差不超过4.6 W/m2,热阻误差不超过3.1%。

墙体热阻测试过程的热损失分析

针对标定热箱法设备的构造和工作原理进行了深入研究,结合设备构造分析了传热机理,以及墙体构件热阻测试过程中的传热影响因素。通过理论分析和模拟计算,对试件框传热损失和热箱箱体传热损失进行了量化分析,得到了这2种传热损失占总热量的比例范围,总结并给检测人员的标定工作提出建议。

电学法热阻测试仪校准方法研究

论文分析了电学法热阻测试仪的工作原理及测量过程,明确了测量过程中各个电、热参数对热阻测试结果的作用和意义。由热阻的基本定义出发,推导出了各种电热参数与热阻之间的测量模型,选择K系数测量电流的短期稳定性,电压测量值,加热电流和加热电压,加热平台温度,参考位置温度为主要校准参数。从整体校准的角度,给出了校准方法,分析了各种影响量引入的测量不确定度,给出了最终测量不确定度评定过程。为实现电学法热阻测试仪的整体校准奠定了基础。

服装热阻测试的标准化

当今世界上服装热阻的测试大都采用暖体假人试验方法。暖体假人是一种模拟设备,能代替真人在设定的环境条件下对服装进行热学试验,依此客观地评价服装的热传递性能。从20世纪40年代开始,美国、德国、日本、加拿大、丹麦、芬兰等国陆续发展和采用了暖体假人试验技术用于服...

功率MOSFET器件稳态热阻测试原理及影响因素

热阻值是评判功率MOSFET器件热性能优劣的重要参数,因此热阻测试至关重要。通过对红外线扫描、液晶示温法、标准电学法3种热阻测试方法比较其优缺点,总结出标准电学法测试比较适合MOSFET热阻测试。在此基础上依据热阻测试系统Phase11,阐述功率MOSFET热阻测试原理,并着重通过实例对标准电学法测试热阻的影响因素测试电流Im、校准系数K、参考结温Tj以及测试夹具进行了具体分析,总结出减少热阻测试误差的方法,为热阻的精确测试以及器件测试标准的制定提供依据。

共阴极肖特基二极管热阻测试方法研究

以共阴极肖特基二极管为研究对象,开展单管芯热阻和双管芯热阻测试研究。通过对共阴极二极管的简单介绍,引入传统热阻测试、有限元仿真、热阻矩阵三种方式,进行相同测试条件下的稳态热阻测试,发现传统热阻忽略了热源之间的热耦合,因此传统热阻测试方法不适合于双管芯稳态热阻测试。采用ANSYS 17.0数值模拟方法,对单管芯和双管芯稳态热阻进行仿真,仿真结果验证了热阻矩阵测试双管芯热阻的准确性。从而得出采用热阻矩阵方法进行多热源器件稳态热阻测试是合适的。

电力半导体散热器热阻测试中的平均值测量法

在电力半导体用散热器热阻测试中,热阻值的大小除了与其自身结构﹑冷却介质和温度测量有关外,耗散功率的产生、测量和计算也是其中一个重要因素,并且,直接测量方法的测试结果比间接方法更为准确。利用GB/T8446.2-2004中规定的方法等效变换,通过推导给出了简约计算公式。其结果可较方便地用于热阻测试,减少了中间测试和计算环节,提高了散热器热阻参数的测试效率及准确度。在实际测试应用时,有效快捷,具有较高的实用性。

永磁同步电机的热路分析及热阻参数测试

针对永磁同步电机设计、参数优化和热分析等问题,对永磁同步电机的热路法温度计算进行了研究,建立了考虑安装和冷却方式的热路模型,提出了一种热路关键参数的测试方法,测试了机壳与空气间的等效热阻、端盖与空气间的等效热阻、安装板与空气间等效热阻,绕组与定子铁芯之间的等效热传导系数,机壳与定子铁芯之间的等效空气隙厚度、端盖与机壳间的等效空气隙厚度、安装板与端盖之间的等效空气隙厚度等热路参数。同时对热路模型进行了热阻敏感性分析,得到了影响电机温升的主要热路参数。实验结果表明,该热路模型和实验测试数据,可以较准确地计算电机温升,误差在5%以内。该热路模型和实验测试热路参数可为同类型电机的设计以及热分析提供很好的参考。

TSV结构SiP模块的等效建模仿真与热阻测试

基于硅通孔(TSV)结构的系统级封装(SiP)模块内部存在多个微焊点层,数量众多的微焊点与模块尺寸差异较大,使得建模时网格划分困难和仿真计算效率低。研究了TSV结构微焊点层的均匀化等效建模方法,以TSV结构内的芯片微焊点层作为研究对象,通过仿真和理论计算其等效导热系数、等效密度和等效比热容等热特性参数,建立SiP模块的详细模型和等效模型进行仿真分析,并基于瞬态双界面测量方法测出SiP模块的结壳热阻值,再对比分析详细模型和等效模型的仿真热阻值和测量偏离值。结果表明:围绕微焊点层结构的均匀化等效建模方法具有较高的仿真准确度,且计算效率显著提高,适用于复杂封装结构模块的热仿真分析。

墙体热阻测试过程三维导热的模拟研究

墙体热阻现场测试在绿色建筑后评估、既有建筑节能改造、BIM软件数据库等方面有很大需求。传统测试方法局部热源-热流计法以准稳态传热为前提,将冷侧热流值作为一维传热区边界的判断依据,在一维传热区利用傅里叶导热定律计算热阻,但在实际测试中墙体存在三维导热,导致结果误差较大。以ANSYS作为模拟工具,在实验校核的基础上,探究了墙体厚度、导热系数、冷热侧温差对冷侧一维传热区大小的影响,并综合考虑上述因素,提出为营造一定尺寸的一维传热区,对加热板最小尺寸的取值要求。研究结果表明:给定加热板尺寸时,一维传热区边长随墙厚、导热系数、冷热温差的增加而减小;得到了热流计边长0.1 m时,为维持50℃冷热侧温差下边长0.1 m的冷侧一维传热区,加热板所需边长的最小取值;边长0.4 m的加热板可用于大多数实际墙体的测试。

柔性铜导热索与石墨导热带的热阻及刚度对比实验研究

为了综合考虑柔性导热带的传热、力学与隔振性能以对其设计选型提供参考,搭建了不同柔性段截面积石墨与铜丝导热带的不同温度热阻和不同方向刚度测试平台进行实验测试。在温度从80 K上升至220 K时石墨导热带热阻增加20%,而铜导热带热阻降低40%。180 K时石墨导热带热阻最小,为0.26 K/W;80 K时铜导热带热阻最小,为0.32 K/W。导热带刚度随截面积近似呈现线性变化趋势,石墨导热带的各向异性特点使其不同方向刚度差可达10倍。根据实验结果综合考虑导热带的传热与隔振性能,石墨导热带截面积在400-500 mm^(2)(80-100层),铜导热带截面积在400-450 mm^(2)时有较好效果。

DV810A热阻测试系统不稳定问题分析与解决

围绕DV810A热阻测试系统测试不稳定问题,通过逐步检查与故障现象有关的相关因素最后查出了根源所在,从而解决了这种不稳定问题。

基于电学法的GaN功率器件热阻测试研究

针对功率器件的热阻测试需求,开展了基于电学法的GaN器件热阻测试方法研究。分别采用Vgs和Vds温敏参数进行电学法测试对比,分析了其温敏特性差异、测试电流、及加热电流对热阻测试结果的影响,通过集成电学法与红外法测试系统对热阻测试结果进行了对比,验证了两种测试结果的可信性。测试结果表明,Vgs和Vds呈现不同趋势的线性温度特性,电压Vds对于温度的响应显著低于Vgs,且热敏参数的选择是影响GaN功率器件热阻测试结果的主要原因。

混合功率运放结壳热阻测试方法研究

在目前对半导体二极管热阻测试的基础上,通过分析多芯片功率运放的电路原理图、芯片生产工艺以及封装结构,提出了一种多芯片混合功率运放结壳热阻测试方法,在没有额外在芯片内部设计专门的热阻测试电路得基础上,实现了多芯片功率运放结壳热阻的测试。

《纺织品热阻湿阻测试仪》行业标准解读

从标准的制订背景、适用范围、基本参数、主要质量要求等内容方面,详细解读2018年4月开始实施的纺织行业FZ/T 98015—2017《纺织品热阻湿阻测试仪》标准,并比照GB/T 11048—2008《纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定》标准解释了两者之间的异同点,同时对纺织品热阻湿阻测试仪标准提出了在使用过程中应注意的事项。为众多生产、用户企业及检测机构正确理解和实施该标准提供参考,为广大检查鉴定和验收人员判断纺织品热阻湿阻测试仪的质量提供帮助和指导。

平板热管测试系统加热面设计与优化

为研究平板热管测试系统热源装置中电加热棒的位置分布对热源表面温度场分布、平板热管测试热阻的影响,设计了4种不同电加热棒位置的热源装置:电加热棒横向插入加热块中,且中心轴距加热块上表面的高度H分别为5,10,15,20 mm。研究结果表明:加热面存在一定的温差,且随加热功率的增大而增大。在辐射传热条件下,当加热功率为7 W时,高度H为15 mm的加热块,其加热面温差为2.05℃,表面热阻为0.13℃/W,电加热棒与加热面温差4.55℃;在强制空气冷却的条件下,当加热功率为60 W时,高度H为15 mm的加热块的表面热阻、平板热管测试热阻分别是高度H为5 mm的81.79%、91.23%,较其他3种热源装置,更符合平板热管性能测试要求。在验证模型正确的基础上,通过数值计算,进一步细化研究得出电加热棒的最佳位置为H=14 mm。

双面散热汽车IGBT模块热测试方法研究

与传统单面散热IGBT模块不同,双面散热汽车IGBT模块同时向正、反两面传导热量,其热测试评估方式需重新考量。本文进行双面散热汽车IGBT模块热测试工装开发与热界面材料选型,同时对比研究模块压装方式,开发出一种适用于双面散热汽车IGBT模块的双界面散热结构热测试方法,可实现单面热阻测试,对比单面与双面热阻值、实测值与仿真值之间的差异,并讨论差异产生原因与修正手段。测试结果表明,该方法具有良好的可重复性与可推广性,可为双面散热汽车IGBT模块的热测试提供参考。

微系统热阻模型研究及其应用

系统级封装(SIP)实现了高密度、高集成度封装技术,同时散热问题备受关注,热设计中芯片结温预测十分重要.本文采用有限元仿真方法,建立了一种自然对流环境下微系统热阻模型,并通过模型中热阻矩阵预测多芯片总功耗相同条件下的各芯片结温,同时利用热阻测试试验和有限元仿真方法对预测结温进行验证,结果表明热阻矩阵模型预测芯片结温与热阻测试试验和有限元仿真结果误差分别小于2%和5%.但同时发现该热阻矩阵模型的不通用性,对于总功耗变化的多芯片结温,预测结果偏差较大.通过不同总功耗下各热阻矩阵的函数关系建立拟合曲线并修正热阻矩阵模型,修正后的结环境热阻矩阵适用于不同总功率条件、各芯片不同功率条件下的芯片结温预测,预测结果与热阻测试试验中芯片结温和有限元仿真结果误差均小于5%.因此,提出的修正结环境热阻矩阵的方法可以快速且便捷地预测不同功率芯片的结温,并对器件的散热性能进行较为准确的预估.