熱分析及測試的案例
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 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 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。
展開 從單電芯的擠壓、針刺測試到整車碰撞仿真的熱失控分析
本文將介紹一種對電池碰撞安全進行仿真分析的工作流程。該流程基于LS-DYNA求解器，通過對力、熱、電、電化學等多物理場耦合，搭建起了一套電池安全仿真框架，可對電動汽車發生碰撞時的電池情況進行模擬分析。
背景介紹
對于電動汽車而言，了解車輛在碰撞過程中的電池狀況至關重要，這種情況雖少見，但確能夠引發火災甚至爆炸。為此，LS-DYNA開發了一種多物理場耦合模塊，能將電動汽車碰撞時電池受撞擊的情況考慮在內。
此前LS-DYNA已利用Randles等效電路開發出了一種能求解力-熱-電磁-電化學的多物理場求解器。
這種Randles等效電路是分布式Randles電路，目的是用內部短路局部替換Randles電路，并使電流流過，這些短路足以引發放熱反應或熱失控。
仿真模型的選擇取決于要仿真的物理尺度。
由于碰撞發生的時間通常在毫秒之間，熱失控可能發生在碰撞后的幾分鐘甚至幾小時后。為解決電池內存在的不同時間尺度問題，首先使用毫秒級時間步長進行結構仿真，當機械變形完成后，利用剛柔轉換功能將結構轉為剛體，并使用較大的時間步長進行電和熱的計算，該過程可根據需要計算數分鐘或數小時。
計算本身需要依靠大量試驗來表征某些參數，如電芯的機械屬性和熱屬性等，這些屬性很大程度上取決于所用電芯的類型、化學原理、形狀、尺寸、內部短路的起始時間、短路阻抗值等。
展開 
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 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
同種材料在相同實驗條件下，不同起始溫度進行實驗獲得的實驗結果如下
結果分析：測量結果隨著起始溫度的升高而升高，因此測試起始控制在27°C以下是有必要的。一般情況該條件只對測試結果較低的材料有較大的影響，對于結果較高的材料影響不明顯。
4.結論
按照不同的測試方法得到的熱變形溫度結果存在一定的差別，并且有著相同的規律，因此在標示材料的熱變形溫度是需同時列出測試方法；硅油的使用周期需要有一定的控制，使用越久越容易引起結果的偏高；熱變形溫度測量結果隨起始溫度的升高而升高，因此控制起始溫度直接影響結果。
附：常見塑料熱變形溫度表
素材來源于網絡
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常溫流動與熱仿真
電機、燈、電池、泵、閥門等的仿真，難度則在于復雜幾何的準確模擬與高效簡化。FloEFD直接嵌入到Catia等主流CAD軟件中，能夠自動識別流體域與固體域、自動劃分笛卡爾網格，能夠對這些幾何形狀復雜的產品的流動與熱狀況進行高效仿真與參數化分析。
電子散熱仿真
芯片、電路板、功率模塊、機箱機柜等設計往往出自于電氣工程師之手，對機械工程師熟知的熱問題并不很擅長，但熱卻是電子設備可靠性的主要影響因素。因此Flotherm通過直接導入EDA和CAD模型，能夠高效建立電子設備的熱模型進行分析，輔助芯片布局和風扇選型等。
功率電子熱測試
功率電子芯片、LED等封裝與散熱方案的好壞、故障的無損檢測與分析、功率循環壽命測試也是電子行業重要的熱問題。T3ster基于電學方法，通過測試芯片的電壓直接能夠測得結溫，并推導出熱結構函數完美解決上述問題。
結論
隨著導彈、列車等的速度越來越高，飛機、汽車等的電力驅動比例越來越高，熱問題越來越突出。
各行各業都有各自獨特的熱問題。
不同的熱問題往往各有獨特的仿真和測試思路能夠高效解決。
來源：CAE技術資訊
展開 精準洞察熱性能：T3Ster 熱阻測試儀的強大優勢
通過對器件施加脈沖式的功率輸入，然后進行單點測試，同樣可以獲取器件的瞬態熱特性數據 。
三、T3ster 的獨特優勢
（一）設置簡單，操作便捷
T3ster 無需復雜的測試流程。用戶只需進行一次接線，一次測試操作，即可同時得到穩態的結溫熱阻數據，以及結溫隨時間的瞬態變化曲線。極大地簡化了測試過程，提高了測試效率，即使是對熱測試不太熟悉的操作人員，也能快速上手 。
（二）數據穩定，結果可復現
采用 JESD51-1、JESD51-14 等國際標準測試方法，尤其是其最新的熱瞬態測試界面法（Transiant Dual Interface），具有極高的準確性和可重復性，T3ster 是目前唯一滿足此標準的商業化產品。通過這種高重復性的方法，方便用戶對各種器件的結殼熱阻進行準確比較。并且，該方法同樣適用于熱界面材料（TIMs）的熱特性表征 。
（三）測試范圍廣泛
半導體分立器件：能夠對各種三極管、二極管等半導體分立器件進行熱阻測試，包括常見的半導體閘流管、雙極型晶體管，以及大功率 IGBT、MOSFET、LED/OLED/MicroLED 等器件 。
復雜 IC 及新型結構：可用于各種復雜的 IC 以及 MCM、SIP、SoC 等新型結構的熱特性測試，滿足當前半導體行業不斷發展的多樣化測試需求 。
散熱模組：還可以對各種復雜的散熱模組，如熱管、風扇等進行熱特性測試，助力散熱系統的優化設計 。
（四）結構函數曲線分析，洞察散熱結構
T3ster 獨創的 Structure Function（結構函數）分析法，是其一大核心優勢。通過該方法，能夠深入分析器件熱傳導路徑上每層結構的熱學性能，即熱阻和熱容參數，進而構建出器件等效熱學模型。
展開 fcBGA-H封裝瞬態熱特性 仿真&測試（一）
隨著功能要求的提高，功率和熱流密度越來越大。因此，對于高功率倒裝芯片，客戶在不斷的推進TIM（熱界面材料）的低熱阻化。
TIMs（Thermal Interface Materials）是用于提高固體接觸面之間傳熱性能的導熱材料。比如CPUs和散熱器之間，若出現微小間隙，由于空氣導熱性能極差，整個散熱效率就會嚴重降低。因此，TIM的熱特性對于散熱方案的可靠性是至關重要的，尤其是發熱部位的最高溫度（結溫Tj），散熱片上表面溫度（殼溫Tc），和上述兩點之間的熱阻。測殼溫Tc的傳統方法是，在散熱片中心放置一個熱電偶。該方法的一個最大問題是只能用散熱片中心位置的溫度來表征殼溫。但是在實際應用中，最高溫度的位置我們通常不確定，尤其是當給結區加載非均勻熱載荷（non-uniform power）的時候。
本文主要討論的是：
a. 描述如何使用不借助熱電偶的瞬態測試設備測試fcBGA封裝器件（由STATS ChipPAC制造）的TIM熱特性，尤其是結殼熱阻Rjc；
b. 描述如何測試在風扇不同轉速下（模擬真實工況）封裝器件的Rja（結到環境的熱阻）；
c. 闡明功率脈普對結構函數的影響；
d. 描述如何通過仿真生成一個仿真結構函數，再用測試結構函數來修正仿真結構函數，最后用修正后的結構函數生成熱阻網絡模型，應用于系統級產品中；
e. 明確并改進更好的仿真和測試方法。
2. 封裝器件和熱測試裝置的結構
STATS ChipPAC內部搭建了一個flip-chip測試裝置（test vehicle），專門用于評估TIM的熱特性，其結構如圖1所示。
展開 探索熱阻測試儀在半導體器件熱管理中的應用與前景
Phase11適用于三極管、MOSFET、二極管和IGBT等器件的熱阻測試，操作復雜，測量周期長。T3Ster可以測量常見三極管、常見二極管、MOS管和LED等半導體器件的熱阻。該儀器利用結構函數處理可以分析出熱流路徑上各組成熱阻。接下來我們就重點介紹一下T3Ster熱阻測試儀。
Phase11熱阻測試儀
T3Ster熱阻測試儀
T3Ster是MicReD研發的熱測試儀，運用JEDEC穩態實時測試方法，專業測試分離或集成的雙極型晶體管、MOS晶體管、常見的三極管、LED封裝和半導體閘流管等器件的熱特性。它能測試具有單獨加熱器和溫度傳感器的熱測試芯片，以及PCB和導熱材料的熱特性。T3Ster通過改變器件輸入功率使其產生溫度變化，測試出芯片的瞬態溫度響應曲線，在幾分鐘之內即可分析得到關于該電子器件的全面的熱特性。與基于脈沖方法的熱測試儀不同，T3Ster采用實時測量方法，能快速準確地捕捉溫度瞬態曲線。它可通過在固定電流下測量PN結上的壓降實現PN結溫度隨時間的變化規律。計算機通過接口插件與設備相連并對其進行控制，試驗結果實時顯示，并由軟件進行控制和后處理。結構函數的計算利用NID（Networkidentificationbydeconvolution，反卷積網絡計算）方法，要求采集的試驗數據非常準確且連續，以保證結果準確性。T3Ster測試儀的瞬態數據采集精度高達1μs，可精確捕捉每一個溫度的瞬態變化，保證了分析結果的準確性。其高信噪比可允許精細測量，在測量封裝的結溫時具有較高的精度。
展開 
探索熱阻測試儀在半導體器件熱管理中的應用與前景
該儀器利用結構函數處理可以分析出熱流路徑上各組成熱阻。接下來我們就重點介紹一下T3Ster熱阻測試儀。
Phase11熱阻測試儀
T3Ster熱阻測試儀
T3Ster是MicReD研發的熱測試儀，運用JEDEC穩態實時測試方法，專業測試分離或集成的雙極型晶體管、MOS晶體管、常見的三極管、LED封裝和半導體閘流管等器件的熱特性。它能測試具有單獨加熱器和溫度傳感器的熱測試芯片，以及PCB和導熱材料的熱特性。T3Ster通過改變器件輸入功率使其產生溫度變化，測試出芯片的瞬態溫度響應曲線，在幾分鐘之內即可分析得到關于該電子器件的全面的熱特性。與基于脈沖方法的熱測試儀不同，T3Ster采用實時測量方法，能快速準確地捕捉溫度瞬態曲線。它可通過在固定電流下測量PN結上的壓降實現PN結溫度隨時間的變化規律。計算機通過接口插件與設備相連并對其進行控制，試驗結果實時顯示，并由軟件進行控制和后處理。結構函數的計算利用NID（Networkidentificationbydeconvolution，反卷積網絡計算）方法，要求采集的試驗數據非常準確且連續，以保證結果準確性。T3Ster測試儀的瞬態數據采集精度高達1μs，可精確捕捉每一個溫度的瞬態變化，保證了分析結果的準確性。其高信噪比可允許精細測量，在測量封裝的結溫時具有較高的精度。
展開 ANSYS APDL熱分析--換熱器熱膨脹分析(附命令流)
1.項目背景
蒸汽發生器排污熱交換器充分利用余熱、完成熱量轉換的試驗裝置，求結構完整性有著至關重要的意義，而高溫下軸向的熱膨脹是導致結構失效的主要原因之一，因而計算器熱膨脹量至關重要。
2.項目目的
利用ANSYS軟件，建立蒸汽發生器排污換熱器梁單元三維模型，對其在設計溫度下的熱膨脹量進行計算，為后續驗證換熱器裝置的結構完整性提供依據。
3.理論計算
熱膨脹量理論計算公式：
?L=α??T?L
其中：α為熱膨脹系數，△T為溫差，L為管道計算長度
在本實例中，溫差△T：管側為310℃；殼側為268℃
α：12e-6 mm/mm·℃；
L：管側為1500mm；殼側為800mm
計算得軸向熱膨脹量：
?L=310?12e-6?1500+268?12e-6?800=8.153mm
4.計算輸入
熱膨脹分析時，僅需要加溫度載荷，同時將框架底部固定約束即可。
展開 LMS-Signature模塊/NVH（振動噪聲測試模塊） 附LMS 振動噪聲測試與分析系統下載
數據分析的頻率分辨率一定要選擇正確，要不然下邊的切片等都會受到影響；
3. 切片的類型及帶寬要按需求進行設置；
4. Processing Option中有三個模式，區別為：Online Processing測試完后，需要若干秒進行計算，計算完才可以進行下一組的測量；Inline Processing邊測試系統邊后臺計算，測試完后可以直接進行下一組的測試；Delay Processing為測試完之后，暫時不進行計算，可以立即進行下一組測量，后續你可以選中某些數據進行計算。可以根據硬件情況及數據情況進行酌情選擇。
十一、Measure模塊
測試界面
F3/F4/F5/F6/F8等相當于快捷方式，可以對之前的設置進行檢查。
測試時支持快捷鍵采集，根據Keyboard Information進行設置即可。
測試前注意事項：
1. 一定要勾選Save Througput，這個是原始數據，最重要的，有這個其他后處理都可以進行；
2. 通道是否全部進行了勾選；
3. 采樣率是否設置正確，這一點很重要，采樣率可以設高（后處理計算的頻率低些就行），但一定不要設置低了，設置低了后處理是不可能把高頻率的部分計算出來的，這個直接影響了原始數據是否正確；最好就按需求進行正常設置即可。
4. 要看清楚設置的是分析頻率還是采樣率，采樣率一般是分析頻率的2.56倍。
下載地址：LMS 振動噪聲測試與分析系統
展開 ansys18.2焊接過程分析瞬態熱分析熱應力分析 ￥8.88
ansys18.2焊接過程分析
移動熱源通過插件實現
