熱耦合效應下半導體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種熱耦合效應下半導體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置，包括多個溫度測量裝置，用于分別采集所述半導體器件的底殼溫度；一箱體，用于放置被測半導體器件和散熱器；一控制電路板，用于驅動半導體器件，以及接收所采集到的半導體器件底殼溫度并計算自熱阻和耦合熱阻；一液晶顯示器，用于顯示半導體器件的底殼溫度以及計算得到的自熱阻和耦合熱阻；一電源裝置，用于給所述半導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確的測量出熱耦合效應下半導體器件底殼到空氣的自熱阻和耦合熱阻。
【專利說明】熱耦合效應下半導體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種熱耦合效應下半導體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置，屬于測量 領域以及電能變換等裝置熱設計領域。
【背景技術】
[0002] 在使用半導體器件的裝置中，為了保證裝置熱設計的可靠性，通常需要利用熱阻 網絡來預測半導體器件在實際工作下的結溫或者建立裝置的電熱仿真模型來進行動態的 電熱聯合仿真，而熱阻是熱阻網絡模型中非常重要的參數。
[0003] 安裝在散熱器上的半導體器件的總熱阻中包含底殼到空氣的熱阻。當多個半導體 器件安裝散熱器上時，通過半導體器件與散熱器的接觸層，多個半導體器件之間存在耦合 熱傳遞作用，即熱耦合效應，熱耦合效應在熱阻網絡上可以通過半導體器件底殼到空氣的 耦合熱阻來表現。傳統的熱阻測量裝置忽略了對耦合熱阻的測量，導致建立的熱阻網絡模 型不夠精確，影響了半導體器件溫升計算的準確性。因此，多個半導體器件之間存在熱耦合 效應時，為了更好地校驗熱設計的可靠性，就需要對熱耦合效應下半導體器件底殼到空氣 的自熱阻和耦合熱阻進行測量。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種熱耦合效應下半導體器件底殼到空氣的熱阻測量裝 置，其能方便準確的測量出熱耦合效應下半導體器件底殼到空氣的自熱阻和耦合熱阻，從 而為熱耦合效應下半導體器件底殼到空氣的熱阻網絡的建立提供更加準確的熱阻參數，更 好地校驗裝置熱設計的可靠性。
[0005] 為實現上述目的，本發明的技術解決方案是： 一種熱耦合效應下半導體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置，其特征在于包括： 多個溫度測量裝置，用于分別采集散熱器的半導體器件的底殼穩態溫度； 一箱體，用于放置被測半導體器件和散熱器； 一控制電路板，用于驅動半導體器件，以及接收所采集到的半導體器件的底殼穩態溫 度并計算自熱阻和耦合熱阻； 一液晶顯示器，用于顯示半導體器件的底殼溫度以及計算得到的自熱阻和耦合熱阻； 一電源裝置，用于給半導體器件提供功耗，并給溫度測量裝置、控制電路板、液晶顯示 器提供電源。
[0006] 所述液晶顯示器設于所述箱體的一側面上；所述溫度測量裝置、控制電路板以及 電源裝置設于所述箱體的內部，其中控制電路板安裝于所述液晶顯示器的背后；所述箱體 的頂面具有一個開口。
[0007] 所述半導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、啟動按鈕和復位按鈕，所述電源按鈕與所述電源 裝置相連，所述啟動按鈕和復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 斷所述電源裝置；開通電源情況下，所述啟動按鈕用于啟動熱阻測量裝置，所述復位按鈕用 于復位熱阻測量裝置。
[0009] 所述箱體的側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] 所述熱耦合效應下半導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. 在環境溫度恒定為U下，散熱器上有若干個半導體器件，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，按下啟動按鈕，通過電源裝置單獨只對散熱器上第 一個半導體器件提供恒定為的功耗并一直持續到熱平衡狀態； B. 此時，多個溫度測量裝置分別對散熱器上所有半導體器件的底殼穩態溫度進行采 集，通過控制電路板接收到采集到的每個半導體器件的底殼穩態溫度后對分別采集到的每
【權利要求】
1. 熱耦合效應下半導體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置，其特征在于包括： 多個溫度測量裝置，用于分別采集散熱器的半導體器件的底殼穩態溫度； 一箱體，用于放置被測半導體器件和散熱器； 一控制電路板，用于驅動半導體器件，以及接收所采集到的半導體器件的底殼穩態溫 度并計算自熱阻和耦合熱阻； 一液晶顯示器，用于顯示半導體器件的底殼溫度以及計算得到的自熱阻和耦合熱阻； 一電源裝置，用于給半導體器件提供功耗，并給溫度測量裝置、控制電路板、液晶顯示 器提供電源。
2. 如權利要求1所述的熱耦合效應下半導體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置，其特征 在于：所述液晶顯示器設于所述箱體的一側面上；所述溫度測量裝置、控制電路板以及電 源裝置設于所述箱體的內部，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 頂面具有一個開口，用于將所述半導體器件和散熱器放入箱體內。
3. 如權利要求1所述的熱耦合效應下半導體器件底殼到空氣的熱阻測量裝置，其特征 在于：所述半導體器件為絕緣門極雙極型晶體管，或者為金屬氧化物半導體場效晶體管，或 者為晶閘管，或者為門極可關斷晶閘管。
4. 如權利要求1所述的熱耦合效應下半導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、啟動按鈕和復位按鈕，所述電源按鈕與所述電源裝置 相連，所述啟動按鈕和復位按鈕與所述控制電路板相連；所述電源按鈕，用于開通或關斷所 述電源裝置；開通電源情況下，所述啟動按鈕用于啟動熱阻測量裝置，所述復位按鈕用于復 位熱阻測量裝置。
5. 如權利要求1所述的熱耦合效應下半導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個半導體器件底殼到空氣的熱阻； 其中：》表示散熱器上半導體器件的個數； 若在測量過程中，控制電路板出現程序故障，則通過復位按鈕復位熱阻測量裝置并進 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 優先權日:2014年6月24日
【發明者】王多平, 唐健, 肖文靜, 李瓊, 趙耕, 邊曉光, 吳建東 申請人:中國東方電氣集團有限公司
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