熱耦合效應(yīng)下半導(dǎo)體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熱耦合效應(yīng)下半導(dǎo)體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置，包括多個(gè)溫度測量裝置，用于分別采集所述半導(dǎo)體器件的底殼溫度；一箱體，用于放置被測半導(dǎo)體器件和散熱器；一控制電路板，用于驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體器件，以及接收所采集到的半導(dǎo)體器件底殼溫度并計(jì)算自熱阻和耦合熱阻；一液晶顯示器，用于顯示半導(dǎo)體器件的底殼溫度以及計(jì)算得到的自熱阻和耦合熱阻；一電源裝置，用于給所述半導(dǎo)體器件提供功耗以及所述溫度測量裝置、控制電路板、液晶顯示器提供電源。所述熱阻測量裝置能夠方便準(zhǔn)確的測量出熱耦合效應(yīng)下半導(dǎo)體器件底殼到空氣的自熱阻和耦合熱阻。
【專利說明】熱耦合效應(yīng)下半導(dǎo)體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種熱耦合效應(yīng)下半導(dǎo)體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置，屬于測量 領(lǐng)域以及電能變換等裝置熱設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在使用半導(dǎo)體器件的裝置中，為了保證裝置熱設(shè)計(jì)的可靠性，通常需要利用熱阻 網(wǎng)絡(luò)來預(yù)測半導(dǎo)體器件在實(shí)際工作下的結(jié)溫或者建立裝置的電熱仿真模型來進(jìn)行動(dòng)態(tài)的 電熱聯(lián)合仿真，而熱阻是熱阻網(wǎng)絡(luò)模型中非常重要的參數(shù)。
[0003] 安裝在散熱器上的半導(dǎo)體器件的總熱阻中包含底殼到空氣的熱阻。當(dāng)多個(gè)半導(dǎo)體 器件安裝散熱器上時(shí)，通過半導(dǎo)體器件與散熱器的接觸層，多個(gè)半導(dǎo)體器件之間存在耦合 熱傳遞作用，即熱耦合效應(yīng)，熱耦合效應(yīng)在熱阻網(wǎng)絡(luò)上可以通過半導(dǎo)體器件底殼到空氣的 耦合熱阻來表現(xiàn)。傳統(tǒng)的熱阻測量裝置忽略了對耦合熱阻的測量，導(dǎo)致建立的熱阻網(wǎng)絡(luò)模 型不夠精確，影響了半導(dǎo)體器件溫升計(jì)算的準(zhǔn)確性。因此，多個(gè)半導(dǎo)體器件之間存在熱耦合 效應(yīng)時(shí)，為了更好地校驗(yàn)熱設(shè)計(jì)的可靠性，就需要對熱耦合效應(yīng)下半導(dǎo)體器件底殼到空氣 的自熱阻和耦合熱阻進(jìn)行測量。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種熱耦合效應(yīng)下半導(dǎo)體器件底殼到空氣的熱阻測量裝 置，其能方便準(zhǔn)確的測量出熱耦合效應(yīng)下半導(dǎo)體器件底殼到空氣的自熱阻和耦合熱阻，從 而為熱耦合效應(yīng)下半導(dǎo)體器件底殼到空氣的熱阻網(wǎng)絡(luò)的建立提供更加準(zhǔn)確的熱阻參數(shù)，更 好地校驗(yàn)裝置熱設(shè)計(jì)的可靠性。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是： 一種熱耦合效應(yīng)下半導(dǎo)體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置，其特征在于包括： 多個(gè)溫度測量裝置，用于分別采集散熱器的半導(dǎo)體器件的底殼穩(wěn)態(tài)溫度； 一箱體，用于放置被測半導(dǎo)體器件和散熱器； 一控制電路板，用于驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體器件，以及接收所采集到的半導(dǎo)體器件的底殼穩(wěn)態(tài)溫 度并計(jì)算自熱阻和耦合熱阻； 一液晶顯示器，用于顯示半導(dǎo)體器件的底殼溫度以及計(jì)算得到的自熱阻和耦合熱阻； 一電源裝置，用于給半導(dǎo)體器件提供功耗，并給溫度測量裝置、控制電路板、液晶顯示 器提供電源。
[0006] 所述液晶顯示器設(shè)于所述箱體的一側(cè)面上；所述溫度測量裝置、控制電路板以及 電源裝置設(shè)于所述箱體的內(nèi)部，其中控制電路板安裝于所述液晶顯示器的背后；所述箱體 的頂面具有一個(gè)開口。
[0007] 所述半導(dǎo)體器件可以為絕緣門極雙極型晶體管（IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor)，或者為金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管（MOSFET，Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor),或者為晶閘管（Thyristor),或者為門極可關(guān)斷晶閘管（GT0, Gate Turn-off Thyristor)等功率器件。
[0008] 所述箱體上還安裝有電源按鈕、啟動(dòng)按鈕和復(fù)位按鈕，所述電源按鈕與所述電源 裝置相連，所述啟動(dòng)按鈕和復(fù)位按鈕與所述控制電路板相連。所述電源按鈕，用于開通或關(guān) 斷所述電源裝置；開通電源情況下，所述啟動(dòng)按鈕用于啟動(dòng)熱阻測量裝置，所述復(fù)位按鈕用 于復(fù)位熱阻測量裝置。
[0009] 所述箱體的側(cè)面還安裝有外部電源連接端子，所述外部電源連接端子與所述電源 裝置相連。
[0010] 所述熱耦合效應(yīng)下半導(dǎo)體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置的熱阻測量的過程如 下： A. 在環(huán)境溫度恒定為U下，散熱器上有若干個(gè)半導(dǎo)體器件，首先外部電源連接端子接 通電源，按下電源按鈕，開通電源裝置，按下啟動(dòng)按鈕，通過電源裝置單獨(dú)只對散熱器上第 一個(gè)半導(dǎo)體器件提供恒定為的功耗并一直持續(xù)到熱平衡狀態(tài)； B. 此時(shí)，多個(gè)溫度測量裝置分別對散熱器上所有半導(dǎo)體器件的底殼穩(wěn)態(tài)溫度進(jìn)行采 集，通過控制電路板接收到采集到的每個(gè)半導(dǎo)體器件的底殼穩(wěn)態(tài)溫度后對分別采集到的每
【權(quán)利要求】
1. 熱耦合效應(yīng)下半導(dǎo)體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置，其特征在于包括： 多個(gè)溫度測量裝置，用于分別采集散熱器的半導(dǎo)體器件的底殼穩(wěn)態(tài)溫度； 一箱體，用于放置被測半導(dǎo)體器件和散熱器； 一控制電路板，用于驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體器件，以及接收所采集到的半導(dǎo)體器件的底殼穩(wěn)態(tài)溫 度并計(jì)算自熱阻和耦合熱阻； 一液晶顯示器，用于顯示半導(dǎo)體器件的底殼溫度以及計(jì)算得到的自熱阻和耦合熱阻； 一電源裝置，用于給半導(dǎo)體器件提供功耗，并給溫度測量裝置、控制電路板、液晶顯示 器提供電源。
2. 如權(quán)利要求1所述的熱耦合效應(yīng)下半導(dǎo)體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置，其特征 在于：所述液晶顯示器設(shè)于所述箱體的一側(cè)面上；所述溫度測量裝置、控制電路板以及電 源裝置設(shè)于所述箱體的內(nèi)部，其中控制電路板安裝于所述液晶顯示器的背后；所述箱體的 頂面具有一個(gè)開口，用于將所述半導(dǎo)體器件和散熱器放入箱體內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1所述的熱耦合效應(yīng)下半導(dǎo)體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置，其特征 在于：所述半導(dǎo)體器件為絕緣門極雙極型晶體管，或者為金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管，或 者為晶閘管，或者為門極可關(guān)斷晶閘管。
4. 如權(quán)利要求1所述的熱耦合效應(yīng)下半導(dǎo)體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置，其特征 在于：所述箱體上還安裝有電源按鈕、啟動(dòng)按鈕和復(fù)位按鈕，所述電源按鈕與所述電源裝置 相連，所述啟動(dòng)按鈕和復(fù)位按鈕與所述控制電路板相連；所述電源按鈕，用于開通或關(guān)斷所 述電源裝置；開通電源情況下，所述啟動(dòng)按鈕用于啟動(dòng)熱阻測量裝置，所述復(fù)位按鈕用于復(fù) 位熱阻測量裝置。
5. 如權(quán)利要求1所述的熱耦合效應(yīng)下半導(dǎo)體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置，其特征 在于：所述箱體的側(cè)面還安裝有外部電源連接端子，所述外部電源連接端子與所述電源裝 置相連。
得到的第B個(gè)半導(dǎo)體器件底殼到空氣的熱阻； 其中：》表示散熱器上半導(dǎo)體器件的個(gè)數(shù)； 若在測量過程中，控制電路板出現(xiàn)程序故障，則通過復(fù)位按鈕復(fù)位熱阻測量裝置并進(jìn) 行重新測量。
【文檔編號】G01N25/20GK104048992SQ201410285014
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】王多平, 唐健, 肖文靜, 李瓊, 趙耕, 邊曉光, 吳建東 申請人:中國東方電氣集團(tuán)有限公司
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