結(jié)溫測(cè)試的案例
熱阻測(cè)試儀在LED照明技術(shù)中的應(yīng)用
SimcenterT3Ster是一款先進(jìn)的半導(dǎo)體器件封裝熱特性測(cè)試儀器，在數(shù)分鐘內(nèi)提供各類(lèi)封裝的熱特性數(shù)據(jù)。T3Ster專(zhuān)為半導(dǎo)體、電子應(yīng)用和LED行業(yè)以及研發(fā)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。系統(tǒng)包括易用的軟件部分和硬件部分，T3Ster用來(lái)測(cè)量封裝半導(dǎo)體器件以及其他電子設(shè)備的瞬態(tài)熱特性，測(cè)量的器件包括分離或集成的雙極型晶體管、MOS晶體管、常見(jiàn)三極管、LED封裝和半導(dǎo)體閘流管，各種封裝類(lèi)型的器件和微機(jī)電系統(tǒng)的一些部件。因其配備的專(zhuān)業(yè)的設(shè)備和軟件，它也能測(cè)試PWB、MCPCB以及其他基板、熱界面材料或冷卻組件的熱特性。
SimcenterT3Ster提供無(wú)可匹敵的精確度和高重復(fù)性的熱阻抗數(shù)據(jù)，它的多通道配置能夠以最少的測(cè)試獲得幾乎所有封裝種類(lèi)的特性。它提供極其精確的溫度測(cè)量（0.01°C，使用二極管傳感器，靈敏度：2mV/°C，假設(shè)50mV溫度引起步進(jìn)電壓的改變），測(cè)試啟動(dòng)時(shí)間1微秒。與其他測(cè)試系統(tǒng)不同，T3Ster直接測(cè)試實(shí)際熱阻抗曲線?封裝半導(dǎo)體設(shè)備的熱瞬態(tài)反應(yīng)，而不是人為地將單個(gè)反應(yīng)組合。
SimcenterT3Ster設(shè)備提供了非破壞性的熱測(cè)試方法，其原理為：
1)首先通過(guò)改變電子器件的功率輸入；
2)通過(guò)測(cè)試設(shè)備TSP(TemperatureSensorParameter熱相關(guān)參數(shù))測(cè)試出電子器件的瞬態(tài)溫度變化曲線；
3)對(duì)溫度變化曲線進(jìn)行數(shù)值處理，抽取出結(jié)構(gòu)函數(shù)；
4)從結(jié)構(gòu)函數(shù)中自動(dòng)分析出熱阻和熱容等熱屬性參數(shù)；
關(guān)鍵詞：T3ster,Micred,功率循環(huán)，結(jié)溫測(cè)試，熱阻測(cè)試，結(jié)溫熱阻測(cè)試，半導(dǎo)體熱特性測(cè)試；
參考文獻(xiàn)：
[1] 楊軍偉.半導(dǎo)體器件熱阻測(cè)量結(jié)構(gòu)函數(shù)法優(yōu)化及數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究[D].北京工業(yè)大學(xué),2016.
[2] 王超.基于瞬態(tài)溫升技術(shù)多通道系統(tǒng)級(jí)熱阻測(cè)試儀研究與開(kāi)發(fā)[D].北京工業(yè)大學(xué),2017
展開(kāi) 探索熱阻測(cè)試儀在半導(dǎo)體器件熱管理中的應(yīng)用與前景
T3Ster產(chǎn)品圖
SimcenterT3Ster設(shè)備提供了非破壞性的熱測(cè)試方法，其原理為：
1）首先通過(guò)改變電子器件的功率輸入；
2）通過(guò)測(cè)試設(shè)備TSP（TemperatureSensorParameter熱相關(guān)參數(shù)）測(cè)試出電子器件的瞬態(tài)溫度變化曲線；
3）對(duì)溫度變化曲線進(jìn)行數(shù)值處理，抽取出結(jié)構(gòu)函數(shù)；
4）從結(jié)構(gòu)函數(shù)中自動(dòng)分析出熱阻和熱容等熱屬性參數(shù)；
關(guān)鍵詞：T3ster,Micred,功率循環(huán)，結(jié)溫測(cè)試，熱阻測(cè)試，結(jié)溫熱阻測(cè)試，半導(dǎo)體熱特性測(cè)試；
參考文獻(xiàn)：
[1] 楊軍偉.半導(dǎo)體器件熱阻測(cè)量結(jié)構(gòu)函數(shù)法優(yōu)化及數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究[D].北京工業(yè)大學(xué),2016.
[2] 王超.基于瞬態(tài)溫升技術(shù)多通道系統(tǒng)級(jí)熱阻測(cè)試儀研究與開(kāi)發(fā)[D].北京工業(yè)大學(xué),2017.
[3] 張立,汪新剛,崔福利.使用T3Ster對(duì)宇航電子元器件內(nèi)部熱特性的測(cè)量[J].空間電子技術(shù),2011,8(02):59-64.
[4] 溫存,林偉瀚,周明,等.模組內(nèi)部燈條LED真實(shí)熱阻模擬測(cè)試系統(tǒng)研究與分析[J].電子產(chǎn)品世界,2020,28(12):33-36.
展開(kāi) 精準(zhǔn)洞察熱性能：T3Ster 熱阻測(cè)試儀的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)
T3ster 熱阻測(cè)試儀作為行業(yè)內(nèi)的先進(jìn)設(shè)備，為熱特性測(cè)試帶來(lái)了革命性的解決方案。
一、T3ster 熱阻測(cè)試儀簡(jiǎn)介
T3ster 熱阻測(cè)試儀由專(zhuān)業(yè)的半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備制造商研發(fā)，是一款專(zhuān)注于半導(dǎo)體器件封裝熱特性測(cè)試的精密儀器。它能在數(shù)分鐘內(nèi)快速提供各類(lèi)封裝的詳細(xì)熱特性數(shù)據(jù)，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、電子應(yīng)用和 LED 行業(yè)以及研發(fā)實(shí)驗(yàn)室等領(lǐng)域。其系統(tǒng)融合了功能強(qiáng)大的軟件與先進(jìn)的硬件，具備極高的測(cè)試精度與可靠性。
二、T3ster 的測(cè)試原理與方法
（一）測(cè)試原理
T3ster 采用基于電學(xué)法的熱瞬態(tài)測(cè)試技術(shù)。通過(guò)改變電子器件的功率輸入，使得器件產(chǎn)生溫度變化。在這個(gè)過(guò)程中，T3ster 尋找器件內(nèi)部具有溫度敏感特性的電學(xué)參數(shù)，如 PN 結(jié)的正向結(jié)電壓等。利用測(cè)試設(shè)備對(duì)這些溫度敏感參數(shù)（TSP）進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)測(cè)量 TSP 的變化來(lái)精確得到結(jié)溫的變化情況。當(dāng)器件的功率發(fā)生改變時(shí)，結(jié)溫會(huì)從一個(gè)熱穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，T3ster 能夠精準(zhǔn)記錄結(jié)溫的瞬態(tài)變化過(guò)程，包括升溫與降溫過(guò)程 。
（二）測(cè)試方法
靜態(tài)測(cè)試法：符合 JEDEC JESD51-1 標(biāo)準(zhǔn)中描述的靜態(tài)測(cè)試方法。T3ster 通過(guò)持續(xù)改變電子器件的輸入功率，讓器件達(dá)到熱平衡狀態(tài)后，在冷卻過(guò)程中進(jìn)行連續(xù)測(cè)試，實(shí)時(shí)采集器件的瞬態(tài)溫度響應(yīng)曲線。這種方法能夠全面獲取熱流傳導(dǎo)路徑中每層結(jié)構(gòu)的詳細(xì)熱學(xué)信息，包括熱阻和熱容參數(shù) 。
動(dòng)態(tài)測(cè)試方法：也稱(chēng)為脈沖加熱單點(diǎn)測(cè)試。通過(guò)對(duì)器件施加脈沖式的功率輸入，然后進(jìn)行單點(diǎn)測(cè)試，同樣可以獲取器件的瞬態(tài)熱特性數(shù)據(jù) 。
三、T3ster 的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)
（一）設(shè)置簡(jiǎn)單，操作便捷
T3ster 無(wú)需復(fù)雜的測(cè)試流程。
展開(kāi) 促進(jìn)合作，匯智共贏！第二期電子熱設(shè)計(jì)技術(shù)專(zhuān)題研討會(huì)落下帷幕
第二期“電子熱設(shè)計(jì)技術(shù)專(zhuān)題研討會(huì)”如期而至
小編帶您一起了解本次活動(dòng)的精彩內(nèi)容
01 | 熱測(cè)試及其硬件、熱設(shè)計(jì)、熱仿真綜合方案介紹
電子散熱設(shè)計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域眾多，電子部件的故障和性能與其工作溫度有密切關(guān)系。通過(guò)仿真技術(shù)，工程師可以快速搭建環(huán)境，改善散熱結(jié)構(gòu)。
熱測(cè)試可以提供仿真所需的輸入?yún)?shù)與關(guān)鍵條件，例如電子元器件熱阻、材料熱阻、封裝實(shí)際發(fā)熱面積等，因此將熱測(cè)試與仿真技術(shù)相結(jié)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(jié)省時(shí)間和成本，滿(mǎn)足快速迭代的需求。安世亞太流體應(yīng)用工程師高征宇分享了幾個(gè)常見(jiàn)的應(yīng)用案例，如機(jī)箱散熱系統(tǒng)優(yōu)化案例、LED多物理場(chǎng)散熱優(yōu)化案例、電熱損耗耦合案例等。
02 | 熱測(cè)試技術(shù)與測(cè)試方案、封裝熱測(cè)試案例分享與PCB熱測(cè)試技術(shù)介紹
特邀嘉賓周愛(ài)軍老師為大家介紹了熱測(cè)試技術(shù)的整體解決方案，詳細(xì)講解了電壓法測(cè)試結(jié)溫原理和瞬態(tài)熱測(cè)試原理（結(jié)構(gòu)函數(shù)的應(yīng)用）、結(jié)合部的熱測(cè)試與分析、散熱部件的測(cè)試與參數(shù)評(píng)價(jià)。同時(shí)分享了一個(gè)較新的內(nèi)容：三位熱阻的定義（在特定條件下用等溫面來(lái)定義熱阻）。同時(shí)就熱設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)——熱數(shù)字孿生體展開(kāi)說(shuō)明。
03 | 汽車(chē)電子熱設(shè)計(jì)仿真案例介紹（汽車(chē)電控、IGBT）
安世亞太流體技術(shù)主管俞斌根和大家分享了幾個(gè)經(jīng)典的熱設(shè)計(jì)案例：
被動(dòng)散熱熱設(shè)計(jì)案例：視訊設(shè)備熱設(shè)計(jì)評(píng)估、LED電源、5G通訊設(shè)備、便攜式醫(yī)療設(shè)備；
主動(dòng)散熱熱設(shè)計(jì)案例：控制器熱設(shè)計(jì)、車(chē)載水冷OBC；
多板卡集中布置機(jī)箱案例的風(fēng)道評(píng)估和優(yōu)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(lǐng)域的生態(tài)化平臺(tái)，讓更多從事熱分析領(lǐng)域相關(guān)工作的工程師，能夠發(fā)揮自己的聰明才智，獲得更大的成功。
展開(kāi) 
汽車(chē)電子熱設(shè)計(jì)仿真技術(shù)專(zhuān)題分享會(huì)圓滿(mǎn)落幕！
Part3
熱測(cè)試技術(shù)與測(cè)試方案
特邀嘉賓葛月為來(lái)賓們介紹了熱測(cè)試的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、電壓法測(cè)試結(jié)溫的原理、瞬態(tài)熱測(cè)試原理，并現(xiàn)場(chǎng)演示了熱測(cè)試設(shè)備的完整使用方法，通過(guò)電壓和電流將器件加熱，再反向讀取IGBT冷卻過(guò)程中的變化，通過(guò)修正K系數(shù)得到熱阻。
Part4
汽車(chē)電子熱設(shè)計(jì)仿真案例
安世亞太資深流體技術(shù)專(zhuān)家俞斌根和大家分享了汽車(chē)電子熱設(shè)計(jì)仿真案例，包含被動(dòng)散熱熱設(shè)計(jì)案例和主動(dòng)散熱熱設(shè)計(jì)案例兩個(gè)部分。
被動(dòng)散熱熱設(shè)計(jì)案例的基本條件是：環(huán)境影響因素相對(duì)較小；功耗低、熱源分散；安裝條件、設(shè)備外形尺寸限制少，理論散熱表面足夠大。機(jī)柜內(nèi)設(shè)計(jì)通常有空腔設(shè)計(jì)、方向性導(dǎo)熱設(shè)計(jì)、熱管冷端設(shè)計(jì)、部分輻射設(shè)計(jì)；機(jī)柜外設(shè)計(jì)通常有散熱翅片設(shè)計(jì)、熱管熱端設(shè)計(jì)、外部輻射設(shè)計(jì)。仿真評(píng)估重點(diǎn)在于大功耗器件的散熱設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)要求場(chǎng)景的設(shè)計(jì)、惡劣應(yīng)用場(chǎng)景的設(shè)計(jì)。俞老師后續(xù)展示了經(jīng)典被動(dòng)設(shè)計(jì)的案例，如視訊設(shè)備熱設(shè)計(jì)評(píng)估、LED電源、5G通訊設(shè)備等等。
主動(dòng)散熱熱設(shè)計(jì)案例的基本條件是：功耗高、熱源集中；安裝條件、設(shè)備外形尺寸明確限制，散熱面積有限；無(wú)法設(shè)計(jì)出自然散熱的有效方案。機(jī)柜內(nèi)設(shè)計(jì)通常有風(fēng)冷、管路液冷、噴淋蒸發(fā)；機(jī)柜外設(shè)計(jì)通常有散熱翅片設(shè)計(jì)、風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫風(fēng)冷。仿真評(píng)估重點(diǎn)在于大功耗器件的散熱特性測(cè)試或仿真；依據(jù)功耗元器件總體結(jié)構(gòu)合理布置方案；整機(jī)熱設(shè)計(jì)方案的仿真評(píng)估。俞老師同樣展示了封閉空間風(fēng)冷逆變器熱設(shè)計(jì)、控制器熱設(shè)計(jì)、車(chē)載水冷OBC、多板卡集中布置機(jī)箱的風(fēng)道評(píng)估等客戶(hù)案例。
展開(kāi) 電機(jī)控制器技術(shù)及趨勢(shì)-新能源
三、電控系統(tǒng)模塊結(jié)溫保護(hù)技術(shù)
做了很多熱仿真，得到了控制器的最大能力，最大能力未必能保護(hù)好電機(jī)控制器，現(xiàn)實(shí)工況很復(fù)雜。
3.1、IGBT結(jié)溫估算現(xiàn)實(shí)意義
結(jié)溫是判定IGBT處于安全運(yùn)行的重要條件，IGBT的工作結(jié)溫限制著控制器的最大輸出能力。
IGBT過(guò)熱損壞影響嚴(yán)重，有很多方面因素，例如設(shè)計(jì)因素、復(fù)雜工況、高震動(dòng)、溫度沖擊，硅脂的老化，依據(jù)NTC進(jìn)行IGBT結(jié)溫的間接保護(hù)，存在一定的局限性，在堵轉(zhuǎn)等極端工況下，熱能分布很不均勻、IGBT與NTC存在溫差，且NTC與結(jié)溫的關(guān)系不是很明確，需要前期試驗(yàn)摸索，NTC響應(yīng)時(shí)間慢，不能準(zhǔn)確及時(shí)反映結(jié)溫波動(dòng)狀態(tài)。易引起IGBT過(guò)熱損壞，傳統(tǒng)使用NTC進(jìn)行IGBT結(jié)溫簡(jiǎn)介保護(hù)，存在局限性。
單純使用NTC進(jìn)行保護(hù)，在工況惡劣的情況下，很危險(xiǎn)。
3.2、基于NTC的IGBT結(jié)溫估算
根據(jù)工作參數(shù)，如電壓電流頻率，做精確的熱仿真，提取熱流參數(shù)，計(jì)算校正，提前預(yù)估IGBT結(jié)溫。經(jīng)過(guò)測(cè)試、仿真與軟件模型互相校驗(yàn)，最終結(jié)溫估算誤差±3℃以?xún)?nèi)。
3.3、基于溫度采樣二極管的IGBT結(jié)溫估算
溫度采樣二極管直接集成在IGBT中間，相對(duì)于傳統(tǒng)模塊可以直接采集到晶元結(jié)溫（近似），提高模塊能力、能夠得到晶元的結(jié)溫波動(dòng)，提高可靠性，保證壽命，缺點(diǎn)在于直接采集晶元結(jié)溫，高低壓的安規(guī)問(wèn)題。
模塊6路結(jié)溫采樣，模塊及外部電路成本增高，目前采用1各IGBT結(jié)的溫度，單路二極管的溫度，通過(guò)損耗計(jì)算，熱流參數(shù)計(jì)算，推導(dǎo)出其他幾路IGBT的溫度。
展開(kāi) 納米銀膏增強(qiáng)大功率LED器件散熱性能研究
圖7 不同焊膏封裝大功率發(fā)光二極管光熱性能對(duì)比
圖7
(c)為不同焊膏封裝的大功率發(fā)光二極管結(jié)溫變化曲線，從圖中可以看出：SAC305焊膏和Sn42Bi58 焊膏封裝的發(fā)光二極管樣品的結(jié)溫變化分別為 7.12°C和 8.39℃，分別比納米銀膏封裝的發(fā)光二極管樣品的 6.92℃結(jié)溫變化高 2.9%和21.2%，該結(jié)論符合以上熱阻的變化趨勢(shì)．
為了探究散熱性能對(duì)發(fā)光二極管光學(xué)穩(wěn)定性及可靠性影響，測(cè)試了三組樣品在變電流I0下的光功率和電功率，將光功率與電功率的比值作為出光功率P，并進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果如
圖7
(d)所示．
隨著驅(qū)動(dòng)電流從100 mA上升至1200 mA，發(fā)光二極管產(chǎn)生的熱量逐漸變大，電功率更多地轉(zhuǎn)變?yōu)闊峁β剩瑢?dǎo)致出光功率逐漸降低．但在此過(guò)程中，納米銀膏封裝的發(fā)光二極管樣品出光功率始終大于SAC305焊膏和Sn42Bi58焊膏封裝的發(fā)光二極管樣品，再次說(shuō)明納米銀膏的熱導(dǎo)率要好于傳統(tǒng)錫膏．
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：將納米銀膏作為固晶材料封裝大功率發(fā)光二極管，可以降低器件熱阻和結(jié)溫，提高發(fā)光二極管的散熱性能及出光效率．
展開(kāi) 重磅！這些企業(yè)即將出席2021功率半導(dǎo)體大會(huì)！
公司擁有多名具有豐富經(jīng)驗(yàn)的半導(dǎo)體測(cè)試工程師以及設(shè)備設(shè)計(jì)工程師。現(xiàn)生產(chǎn)的可靠性產(chǎn)品均符合GB、GJB、MIL、JEDEC、AEC等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各類(lèi)電子元器件實(shí)驗(yàn)的規(guī)定，并可按照用戶(hù)的實(shí)際老化測(cè)試需求，定制相關(guān)產(chǎn)品。
公司秉承“誠(chéng)信，專(zhuān)業(yè)，創(chuàng)新，高效”的企業(yè)理念，不斷的開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，以引領(lǐng)產(chǎn)品和測(cè)試的技術(shù)進(jìn)步。公司在2014年推出的熱阻測(cè)試設(shè)備、帶有結(jié)溫（Tj）測(cè)試功能的高溫反偏（HTRB）和間歇壽命（IOL）試驗(yàn)設(shè)備，解決了以往試驗(yàn)中的痛點(diǎn)，獲得國(guó)內(nèi)外多家知名半導(dǎo)體企業(yè)的認(rèn)可。
產(chǎn)品介紹：
漢高（中國(guó)）投資有限公司
作為行業(yè)創(chuàng)新的先行者，漢高致力粘合劑創(chuàng)新超過(guò)90年，堅(jiān)持發(fā)展創(chuàng)新技術(shù)并提供可持續(xù)解決方案。漢高電子事業(yè)部為半導(dǎo)體封裝、模組制造、電路板組裝、終端設(shè)備等業(yè)務(wù)板塊的國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)提供“一站式”解決方案。
展開(kāi) （已更新）4月，關(guān)于汽車(chē)功率半導(dǎo)體，這些點(diǎn) 全！都！要！看！
公司擁有多名具有豐富經(jīng)驗(yàn)的半導(dǎo)體測(cè)試工程師以及設(shè)備設(shè)計(jì)工程師。現(xiàn)生產(chǎn)的可靠性產(chǎn)品均符合GB、GJB、MIL、JEDEC、AEC等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各類(lèi)電子元器件實(shí)驗(yàn)的規(guī)定，并可按照用戶(hù)的實(shí)際老化測(cè)試需求，定制相關(guān)產(chǎn)品。
公司秉承“誠(chéng)信，專(zhuān)業(yè)，創(chuàng)新，高效”的企業(yè)理念，不斷的開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，以引領(lǐng)產(chǎn)品和測(cè)試的技術(shù)進(jìn)步。公司在2014年推出的熱阻測(cè)試設(shè)備、帶有結(jié)溫（Tj）測(cè)試功能的高溫反偏（HTRB）和間歇壽命（IOL）試驗(yàn)設(shè)備，解決了以往試驗(yàn)中的痛點(diǎn)，獲得國(guó)內(nèi)外多家知名半導(dǎo)體企業(yè)的認(rèn)可。
產(chǎn)品介紹：
漢高（中國(guó)）投資有限公司
作為行業(yè)創(chuàng)新的先行者，漢高致力粘合劑創(chuàng)新超過(guò)90年，堅(jiān)持發(fā)展創(chuàng)新技術(shù)并提供可持續(xù)解決方案。漢高電子事業(yè)部為半導(dǎo)體封裝、模組制造、電路板組裝、終端設(shè)備等業(yè)務(wù)板塊的國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)提供“一站式”解決方案。
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