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登錄熱測試技術的案例
熱設計,熱測試,熱仿真聽說讀寫
另外由于半導體設備的功耗、散熱參數與材料成分、制造工藝相關,且與環境溫度及溫升相關,需要借助熱測試設備重新標定元件的散熱特性。
目前電子、電氣行業的熱設計工作大都是由結構設計工程師在兼顧,相對缺乏熱設計理論、專業CFD散熱分析技術和熱測試經驗。安世亞太多年從事熱設計工程咨詢服務,積累了豐富的實踐經驗,時至今日已具備熱設計完整解決方案及落地能力。在逐步積淀的過程中,梳理出相對清晰的理論體系,在這里與感興趣的業內伙伴分享。
熱設計技術
電子設備的熱設計是根據電子元器件的功耗、溫度特性和應用場景,利用熱傳遞技術和相應的結構設備,使元器件的工作溫度不超過其正常工作溫度的要求范圍,同時滿足散熱路徑上部件的可靠性要求。通常熱設計需要借助熱測試技術獲得關鍵傳熱性能參數,仿真技術能夠對熱設計進行評估與優化。
熱測試技術
熱測試是一門測試技術,借助專業測試設備與測試方法獲得產品一維散熱路徑上各處的熱阻特性,為散熱設計評估、仿真分析提供可靠的數據。
在電子產品散熱設計中,熱測試的目的主要是為測試產品實際散熱表現是否能達到預期要求,檢驗產品散熱方案的合理性、評估產品工藝的可靠性。另外熱測試技術還可進行優化潛力與降成本方面的評估,測試產品在不同方案以及在不同環境下的實際表現, 結合其理論設計、仿真分析進行回歸,指導后續的散熱設計。
傳統的熱測試方法主要分為熱電偶的接觸式和紅外測溫法的非接觸式二種,以及較為準確的ETM電氣法測溫(JEDEC JESD51)。如今第三代熱測試技術為瞬態熱測試法(JESD51-14)也已問世。瞬態熱測試法能夠測量電子部件一次元散熱路徑的結殼熱阻,以及進行散熱路徑上的結構函數分析。
展開 熱設計,熱測試,熱仿真聽說讀寫-淺談篇
另外由于半導體設備的功耗、散熱參數與材料成分、制造工藝相關,且與環境溫度及溫升相關,需要借助熱測試設備重新標定元件的散熱特性。
目前電子、電氣行業的熱設計工作大都是由結構設計工程師在兼顧,相對缺乏熱設計理論、專業CFD散熱分析技術和熱測試經驗。安世亞太多年從事熱設計工程咨詢服務,積累了豐富的實踐經驗,時至今日已具備熱設計完整解決方案及落地能力。在逐步積淀的過程中,安世亞太也梳理出相對清晰的理論體系,在這里與感興趣的業內伙伴分享。
熱設計技術
電子設備的熱設計是根據電子元器件的功耗、溫度特性和應用場景,利用熱傳遞技術和相應的結構設備,使元器件的工作溫度不超過其正常工作溫度的要求范圍,同時滿足散熱路徑上部件的可靠性要求。通常熱設計需要借助熱測試技術獲得關鍵傳熱性能參數,仿真技術能夠對熱設計進行評估與優化。
熱測試技術
熱測試是一門測試技術,借助專業測試設備與測試方法獲得產品一維散熱路徑上各處的熱阻特性,為散熱設計評估、仿真分析提供可靠的數據。
在電子產品散熱設計中,熱測試的目的主要是為測試產品實際散熱表現是否能達到預期要求,檢驗產品散熱方案的合理性、評估產品工藝的可靠性。另外熱測試技術還可進行優化潛力與降成本方面的評估,測試產品在不同方案以及在不同環境下的實際表現, 結合其理論設計、仿真分析進行回歸,指導后續的散熱設計。
傳統的熱測試方法主要分為熱電偶的接觸式和紅外測溫法的非接觸式二種,以及較為準確的ETM電氣法測溫(JEDEC JESD51)。如今第三代熱測試技術為瞬態熱測試法(JESD51-14)也已問世。瞬態熱測試法能夠測量電子部件一次元散熱路徑的結殼熱阻,以及進行散熱路徑上的結構函數分析。
展開 汽車電子熱設計仿真技術專題分享會圓滿落幕!
“汽車電子熱設計仿真技術專題分享會”如期而至,本次分享會圍繞熱測試技術、熱測試硬件設備解決方案、數字孿生解決方案、熱測試技術與測試方案和汽車電子熱設計仿真案例展開了深入的交流與探討。
接下來,由小編帶您一起回顧本次活動的精彩內容。
分享會現場
主題分享
Part1
熱測試技術、熱測試硬件設備解決方案
在汽車電子散熱設計過程中,IC封裝、PCB、IGBT、車載PDU等領域都需要仿真來提升設計的效率與可靠性。設計高可靠性的模組/系統常常面臨下列挑戰:熱完整性設計比較復雜;系統/環境不準確的估計容易造成功率泄漏結果;需要考慮系統/環境對散熱的影響。
ANSYS可以提供可靠多樣及準確的熱測試技術,提前再設計上解決問題,減少測試與實驗的次數,設計、仿真方案統一性強,減少測試與設計的思路不統一造成的不斷往復迭代的問題。
ANSYS電子散熱仿真解決方案的主要應用軟件是ANSYS ICEPAK,能夠滿足快速迭代的需求。安世亞太流體應用工程師高征宇為大家介紹了ICEPAK的精確電子模塊建模、高質量貼體網格等功能,展示了電熱損耗耦合解決方案、電熱-結構耦合解決方案、系統控制熱仿真解決方案。
Part2
數字孿生解決方案
數字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據,集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。
展開 汽車電子熱設計仿真技術專題分享會報名通道正式開啟!
汽車電子熱設計仿真技術分享會正火熱報名中!
隨著汽車電氣化的發展,汽車中電子產品的增多與功率密度的不斷增大,產品的熱設計目前已成為產品研發中不可缺少的重要領域。
本次電子熱設計技術專題研討會將著重于汽車電子散熱行業的熱測試硬件、熱測試技術、熱仿真、熱設計的綜合解決方案,對封裝,PCB最先進的熱測試技術進行介紹和交流,尤其面向封裝級、板機、模組級、系統級別的熱設計仿真優化與多物理場進行詳細的介紹,以及對眾多汽車電子散熱設計中遇到的問題與解決方案進行分享。
上海安世亞希望以本次研討會為契機,為從事汽車電子熱設計工作的朋友們搭建仿真技術交流平臺,幫助大家了解全面的熱設計解決方案,從而能夠更好的應用到實際工作當中。同時也幫助更多的企業,提升研發精度,打造核心競爭力。
您的參會收益:
分析目前汽車電子產品熱設計遇到的問題,探尋解決方案
了解汽車電子產品熱仿真、熱測試的完整方案與過程
深入了解汽車電子熱仿真工具
獲得與行業同仁交流的機會,積累行業成功經驗
如果您目前正在從事或期望了解汽車電子產品研發的相關工作,如汽車電子產品結構設計工程師及設計部門經理;汽車電子產品電子/電氣設計工程師及設計部門經理;汽車電子產品相關熱設計/熱管理工程師等相關崗位,誠摯邀請您相聚一堂,共商共探,求索創新。
主講人:
俞斌根,上海安世亞太高級技術專家、高級工程師。國內第一批計算流體動力學程序開發與應用專家之一, 30多年的工程仿真分析、產品設計優化咨詢經驗。擅長綜合處理工程仿真問題,擁有豐富的工程經驗和產品設計優化成功案例。
高征宇,上海安世亞太CFD高級工程師。
展開 
第二期電子熱設計技術專題研討會落下帷幕
第二期“電子熱設計技術專題研討會”如期而至
小編帶您一起了解本次活動的精彩內容
01 | 熱測試及其硬件、熱設計、熱仿真綜合方案介紹
電子散熱設計的應用領域眾多,電子部件的故障和性能與其工作溫度有密切關系。通過仿真技術,工程師可以快速搭建環境,改善散熱結構。
熱測試可以提供仿真所需的輸入參數與關鍵條件,例如電子元器件熱阻、材料熱阻、封裝實際發熱面積等,因此將熱測試與仿真技術相結合能夠事半功倍。
在ANSYS電子散熱仿真中,主要使用的軟件是ANSYS ICEPAK,和通用的CFD求解器相比,更能夠節省時間和成本,滿足快速迭代的需求。安世亞太流體應用工程師高征宇分享了幾個常見的應用案例,如機箱散熱系統優化案例、LED多物理場散熱優化案例、電熱損耗耦合案例等。
02 | 熱測試技術與測試方案、封裝熱測試案例分享與PCB熱測試技術介紹
特邀嘉賓周愛軍老師為大家介紹了熱測試技術的整體解決方案,詳細講解了電壓法測試結溫原理和瞬態熱測試原理(結構函數的應用)、結合部的熱測試與分析、散熱部件的測試與參數評價。同時分享了一個較新的內容:三位熱阻的定義(在特定條件下用等溫面來定義熱阻)。同時就熱設計的關鍵技術——熱數字孿生體展開說明。
03 | 汽車電子熱設計仿真案例介紹(汽車電控、IGBT)
安世亞太流體技術主管俞斌根和大家分享了幾個經典的熱設計案例:
被動散熱熱設計案例:視訊設備熱設計評估、LED電源、5G通訊設備、便攜式醫療設備;
主動散熱熱設計案例:控制器熱設計、車載水冷OBC;
多板卡集中布置機箱案例的風道評估和優化;
其他分析案例:電池包液冷相變分析等。
俞老師表示,安世亞太將著力打造熱分析領域的生態化平臺,讓更多從事熱分析領域相關工作的工程師,能夠發揮自己的聰明才智,獲得更大的成功。
展開 精準洞察熱性能:T3Ster 熱阻測試儀的強大優勢
(三)熱仿真模型校準
T3ster 的測試結果可生成熱阻熱容模型,供熱仿真軟件使用。同時,其測試數據能夠用于校準詳細的仿真模型,提高熱仿真的準確性和可靠性,使得工程師在設計階段能夠更準確地預測產品的熱性能,減少設計迭代次數,縮短產品上市時間 。
(四)研發創新
在半導體和電子領域的研發過程中,T3ster 可用于研究半導體器件的熱特性,評估新型封裝材料和結構的熱性能。通過對新設計和新材料的熱測試,為技術創新提供數據支持,推動行業的技術進步 。
在半導體和電子設備行業對熱管理要求日益嚴苛的今天,T3ster 熱阻測試儀憑借其卓越的測試性能、廣泛的應用范圍和強大的功能,成為熱特性測試領域的佼佼者。無論是半導體制造商、電子系統設計工程師,還是科研人員,T3ster 都能為其提供精準、高效的熱測試解決方案,助力產品性能提升與技術創新。
展開 鉸鏈測試:從技術突破到市場浪潮,測試技術護航折疊時代
例如,疲勞強度測試會通過不斷施加應力,觀察材料在反復受力情況下的表現,驗證其是否能達到 2000MPa 的疲勞強度標準。這些測試不僅是對鉸鏈本身的考驗,也是對材料、工藝的全面檢驗,只有通過了這些嚴格測試的鉸鏈,才能被應用到折疊屏手機上。
產品型號:
常溫常濕動態彎折試驗機WH-1711-4
產品特點:1、可調翻合角度;2、翻合速度可根據需求自行設置;3、觸摸屏可直接輸入測試參數和顯示測試數據;4、有安全防護罩,可保護操作安全
材料的革新與測試技術的進步直接推動了鉸鏈性能的躍升。從不銹鋼到液態金屬,從簡單的折疊測試到復雜的多環境測試,每一步都讓鉸鏈更加可靠。有測試顯示,采用液態金屬組件并經過全面測試的鉸鏈,在 10 萬次開合測試后,性能衰減程度比傳統材料降低 60% 以上,這為折疊屏手機向 "日常耐用消費品" 轉型奠定了基礎。
未來已來:當鉸鏈突破 "物理極限"
折疊屏鉸鏈的進化之路,遠未走到終點。華為 "天工鉸鏈系統" 實現的雙向彎折,三折疊屏手機需要的協同鉸鏈技術,都在不斷突破物理邊界。未來,隨著液態金屬加工工藝的成熟,鉸鏈可能變得更輕薄、更耐用;新材料的出現或許會讓 "無折痕" 屏幕成為現實;而成本的下降,將讓折疊屏手機從 "高端嘗鮮" 走向 "大眾消費"。
在鉸鏈測試領域,北京沃華慧通測控技術有限公司憑借其專業的測試方案,為鉸鏈的可靠性提供了有力支撐。該公司針對折疊屏鉸鏈的特性,設計了涵蓋往復折疊壽命、高低溫環境適應性、沙塵侵蝕抵抗性等多維度的測試項目,能夠精準模擬鉸鏈在各種極端工況下的使用狀態,通過高精度傳感器實時捕捉形變、應力、磨損等關鍵數據,為廠商優化鉸鏈設計、提升材料性能提供了科學依據,助力折疊屏鉸鏈技術向更高耐用性、更優用戶體驗邁進。
展開 塑料熱變形溫度測試影響因素,附常見塑料熱變形溫度匯總
熱變形溫度是指對浸在120°C/h的升溫速率升溫的導熱的液體介質中的一定尺寸的矩形材料試樣施以規定負荷,試樣中點的變形量達到與試樣高度相對應的規定值時的溫度,是衡量材料耐熱性能的重要指標之一。
1.測試方法對熱變形溫度結果的影響
常用熱變形溫度測試標準
(1)GB/T1634-2004 (2)ASTM D648-2007 (3)ISO 75-2:2013
注:由于1和3測試方法完全一樣,這里只討論1和2之間的區別
同種材料在相同實驗條件下,根據不同標準以及樣條獲得的實驗結果如下
結果分析:不論何種材料,按照不同測試方法得到的結果確實存在一定差別,且有著相同的規律:GB/T1634-2004 4X10X80(平放)<GB/T1634-2004 4X10X120(側立)<ASTMD648-2007 6.4X13X130(側立)。
2.硅油黏度對熱變形溫度的影響
根據熱變形溫度測試原理,硅油只是一種介質,用來保證樣品不同方位受熱均勻穩定,理論上對測試結果沒有影響。但當硅油使用時間較長以后,由于受到污染(樣品在高溫條件下分離出小顆粒渣滓),硅油會變得混濁,顏色變深,從而增加硅油的黏度,當黏度過大導致硅油不能均勻流動時,會對測試結果造成一定的誤差。
3.熱變形測試起始溫度對測試結果的影響
在GB/T1634-2004標準中規定:每次實驗開始時,加熱裝置的溫度應低于27°C,除非以前的實驗已經表明,對測試的具體材料在較高溫度下開始不會引起誤差。
展開 研討會報名 | 電子散熱設計仿真技術專題
? 把脈汽車電子、通訊電子產品熱設計遇到的問題
? 掌握汽車電子、通訊電子產品熱仿真、熱測試的完整方案與流程
? 深入了解汽車電子、通訊電子熱仿真工具及能力
? 獲悉汽車電子、通訊電子系統數字孿生相關進展
隨著各行業電子產品的發展,除了大型的服務器,當前移動設備都趨向小型化的發展趨勢,散熱設計的空間非常有限,使得熱設計在產品設計與制造過程中成為關鍵。
對于通訊行業來說,隨著無線通信設備的不斷發展,要求封裝散熱性能更加出色以應對高密度、高功率的集成電路。
對于汽車來說,電子產品的增多與功率密度的不斷增大,熱設計需考慮到材料改進、狹小車載空間風道的合理設計、散熱設備的設計與選型等。
安世亞太特此面向汽車電子、通訊電子行業電路/電氣/結構/熱設計工程師及設計部門經理籌辦本次電子熱設計技術專題研討會。會上將著重于汽車、通訊行業的電子散熱內容。其中包括熱測試技術、熱仿真技術、熱設計的綜合解決方案,對封裝,PCB最先進的熱測試技術進行分享和交流。同時也將詳細介紹封裝級、板機、模組級、系統級別的熱設計仿真優化與多物理場,并對眾多汽車、通訊行業電子散熱設計中遇到的問題與解決方案進行分享。
展開 循能智熱?驗極臺(體現循環測試、智能熱分析,以及極致驗證的定位)
一、核心功能:全方位覆蓋功率與熱性能測試
Power Tester 功率循環及熱測試平臺整合了功率循環與熱性能分析雙重核心能力,為功率半導體器件提供全生命周期可靠性驗證。
在功率循環測試方面,設備可對 IGBT、SiC MOSFET、GaN 等器件施加 0-6000A 寬范圍周期性電流負載,模擬從常溫到 200℃的極端工況,支持恒定電流、結溫差(ΔTj)、殼溫差(ΔTc)等多種循環模式,精準復現新能源汽車電機控制器、風電變流器等場景的高頻開關應力。
熱測試功能則通過瞬態熱阻測試技術,實時采集器件從芯片到散熱系統的溫度響應曲線,結合結構函數分析,直觀呈現封裝層間熱阻分布,可快速定位芯片貼裝空洞、鍵合線脫落等熱失效隱患。此外,平臺支持 12 通道并行測試,能同步評估多器件一致性,測試效率較傳統設備提升 3 倍以上。
二、產品優勢:技術突破與場景適配性
相較于同類測試設備,Power Tester 的核心優勢體現在三方面:
一是高精度與寬兼容性,電流控制精度達 ±0.5%,溫度測量誤差≤1℃,兼容 AEC-Q101、JEDEC JESD22-A122 等國際標準,滿足汽車電子、工業控制等多領域嚴苛要求。
二是智能化測試流程,搭載 AI 驅動的失效判據系統,可自動識別器件參數漂移趨勢,結合歷史數據庫預判壽命拐點,將測試周期縮短 40%。
三是模塊化擴展設計,支持熱阻測試、功率循環、環境應力(溫濕度、振動)等模塊靈活組合,用戶可根據需求升級,降低設備迭代成本。
展開 電池熱分析及測試方法
① 反應熱
充電時,電化學反應表現為吸熱,為負值;
放電時,電化學反應表現為放熱,為正值。
② 焦耳熱
即歐姆內阻產熱,即來源于電極材料、電解液、隔膜電阻及各部分零件的接觸
電阻。
③ 極化熱
即電流作用在正負極上發生極化現象而產生的熱量,來源于電化學極化和濃差極化引起的電阻。
④ 分解熱
電池在自放電過程中或者副反應過程中產生的熱量,正常情況下可忽略。
5.2 生熱模型
① 總生熱量
② 電池生熱模型
默認內部溫度均勻,與電池形狀無關。Benadi提出以下模擬模型:
5.3 比熱容和生熱速率
① 比熱容的計算
② 生熱速率計算
5.4 簡單散熱模型
① 散熱率計算:
②柱形電芯散熱模型:
③ 方形電池散熱三維模型:
5.5 電池的產熱的測試
單體電芯溫度測定——測試儀器
① 多路溫度測試儀;②紅外熱成像儀;③加速量熱儀(ARC)。
單體電芯溫度測定——測試部位
① 表面溫度測定;②內部溫度測定;
????③ 絕熱條件下測定(ARC中)
絕熱條件下,電池的溫度僅由其產熱水平、質量和比熱容決定,表征其發熱水平更為準確。
展開 
如何使用現有測試技術測試TD-LTE
通過使用信道模擬器,我們可以驗證無線電設計和性能,提高測試覆蓋率,縮短測試周期,從而在更短的時間內向市場推出更高質量的產品。
圖1:具有信道模擬功能的點到多點測試案例的原理圖,其中到每個用戶設備(UE)都有一個完全雙向的MIMO信道,它們可真實地再次創建空中條件。
像TD-LTE中采用的數據通信技術要求很高的系統動態范圍和優秀的射頻保真度。這些無線電系統經常采用先進的數字調制技術來提高容量。64QAM(正交幅度調制)就是一個很好的例子,這種技術在每個OFDM副載頻每個符號上承載6個比特。另外,像OFDMA等技術進一步改進了系統的操作,支持可擴展的容量。這些技術加上多天線技術MIMO最終能使系統向移動站提供可擴展、可靠的容量,匯聚后的下行數據速率超過100Mbps,上行數據速率超過 50Mbps.
但這些性能的提高是有代價的。更高階的調制技術要求更高的動態范圍和線性度。64QAM信號可能需要超過20dB的信噪比(SNR)才能取得比目標最大誤塊率更好的性能。OFDM系統發送許多小的副載頻,這將導致瞬時功率電平發生很寬范圍的變化;大于10dB的峰值平均功率比(PAPR)并不少見。在移動通信中的典型頻選衰落環境中,某些OFDM副載頻可能會大幅衰落,有些又不會,因此進一步增加了對動態范圍的要求。TD-LTE標準目前用SC-FDMA 實現上行鏈路,為了減輕深度衰落的影響而進行了專門的設計,因此降低了用戶設備的功耗。
信道模擬器的輸入動態范圍
在選擇與3GPP TD-LTE設備一起使用的信道模擬器時需要考慮與輸入功率有關的幾個因素。這些考慮因素包括輸入功率范圍、峰值功率和信噪比余量。
3GPP LTE設備的發送信號可能有非常寬的動態功率范圍。
展開 2024電子封裝測試展|2024上海電子封裝測試展_技術_材料
為本行業及上下游行業提供信息交流,市場開拓和經營決策、產品展示、技術開發的平臺,為企事業單位、科研院所和高等院校搭建橋梁。為更好的推動電子封裝測試業界交流互動,提升電子封裝測試行業國際化水平,“2024中國(上海)國際電子封裝測試展覽會(CIEPET-2024)”將于 2024年11月18-20日 在上海新國際博覽中心隆重召開。CIEPET-2024 分為展覽會、高峰論壇和學術會議三大板塊,是電子封裝測試行業的年度盛會,也是電子封裝測試行業和相關產業交流合作的綜合性專業展示平臺。
2024電子封裝測試展|2024上海電子封裝測試展_技術_材料_展
為本行業及上下游行業提供信息交流,市場開拓和經營決策、產品展示、技術開發的平臺,為企事業單位、科研院所和高等院校搭建橋梁。為更好的推動電子封裝測試業界交流互動,提升電子封裝測試行業國際化水平,“2024中國(上海)國際電子封裝測試展覽會(CIEPET-2024)”將于 2024年11月18-20日 在上海新國際博覽中心隆重召開。CIEPET-2024 分為展覽會、高峰論壇和學術會議三大板塊,是電子封裝測試行業的年度盛會,也是電子封裝測試行業和相關產業交流合作的綜合性專業展示平臺。
PCBA應變分析的探討_熱應變02_測試 ¥29.9
同樣也不要問測試設備廠商,要不要做測試。
一 分析背景
上文說了,熱應變是個很奇怪的測試,所以我們來看看測試的頭頭尾尾。
最重要的是,測出的結果怎么應用起來。
本文分五部分:
1. PCB應變測試目的,及相關標準討論
2. 多種測試方法(應變片測試,TMA測試)
3. 測試及結果分析
4. 應變測試常見問題
5. PCBA熱應變的關鍵結論
二 研究內容
2.1 PCB應變測試相關標準及目的
主要參考兩項標準,
IPC-JEDEC9704 Printed wiring board strain gauge test guideline;對SMT封裝在PCA組裝、測試和操作中受到的應變和應變率水平進行客觀分析。應變測試流程示意如下:
圖1 IPC標準中的測試流程
Intel Strain Measurement Methodology for Circuit Board Assembly;Intel公司基于IPC 9704,針對Intel產品優化測試方法。測試裝配過程中的應變變化。
熱應變是屬于應變測試。目的同樣是應變不能超過允許應變值。
但是,上述兩項典型的標準中,沒有提到過什么熱應變測試。
因為根據分析應變片理論,可以知道,熱應變是應變片測試不出來的。而想要運用熱應變,那就要在應變片測試的基礎上再進行一步計算。
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