散热模组热阻测试试验规格定义方法-(中文版)
散热箱 热性能测定方法
散热箱 电脑
散热箱
喷 嘴
散热箱
散热箱 压块
纸板 硅胶 橡胶加热器 热传导油脂 热电偶 散热箱
散热箱
将散热箱加热面（散热箱的基准面）安放在上面，周围 （加热面除外）用1枚纸板盖住。
·将热电偶用铝箔胶布粘贴到散热箱的加热面上，从上开始整体加热面上薄薄地涂上一层 热传导油脂（信越硅胶1.09W/(m·K）。在此之上依次铺上橡胶加热器、硅胶片（厚： 5mm), 纸板，压块（共计9.6kg)。使用油脂的目的是，加热面及加热器之间没有空气间隙。 放置硅胶片的目的是，抑制橡胶发热器的散热（替代断热材），而且，为确保橡胶加热器 的均一性在上面加了压块。散热箱的周围用纸板盖住的目的是，防止风扇以外部分，散热箱 的热量挥发。
热电偶
热电偶 散热箱 散热箱
热电偶 热电偶安装位置
纸板 硅胶 橡胶加热器 润滑脂
厚度5mm
HeatSink与风洞的连接部分
测定环境 实验装置放置场所是普通实验室，实验时不开空调。目的是避免因空调控制的室温对 实际温度产生影响（共振）。关闭实验场所的窗户，目的是为避免外面的空气的温度 变动过大而产生影响。由于在窗户关闭状态进行加热，室温会慢慢地上升，散热箱温度 的是否稳定判断是用（散热箱温度—入口空气温度（室内温度））来判断的，室内温度
散热箱评价装置及试验方法
概要 散热箱的热性能，一定的加热量及一定的风量条件、对稳定状态的热阻抗值（冷却空气～
加熱面間的熱抗值）進行評価。又，根据风扇等的空气阻抗求 其压力损失值。 评价装置：从差压开始，风量及压力损失值能够测定大型的风洞，及风洞的空气入口部 设置的散热箱，及给散热箱加热用的加热器。加热采用片热箱外周用纸板覆盖来隔热。温度测定采用热电偶。评价装置的
T3ster中文手册
分析出的结果包括： ■芯片结温 ■时间常数谱； ■脉冲热阻图； ■测试得热阻抗的复杂轨迹 ■积分结构函数 ■微分结构函数 所有的分析结果都可以打印输出 或拷贝至其它处理软件
2) 选配的分析软件 T3ster Master：
■T3ster Master软件为选配的后处 理分析软件，主要用于T3ster仪器采 集数据的分析。 ■利用T3ster Master的数据导入功 能， 可以将任何仿真得到的瞬态温度 结果导入进来， 将导入的仿真结果与 实测的数据结果进行对比。 我们可以 快速修正芯片封装的仿真模型， 使之 更接近真实。
热管或散热器的热性能测试
利用 T3ster，可以对热管或散热器进行 快速性能测试，测试出热管的传热量和传 热热阻，确定热管的最大传热量，也可以 实时测试散热器在各种风速下的热阻。 利用 T3ster，INTEL 公司的工程师对 Celeron 型号的 CPU 热阻模组进行快速测 试，不但实时测试出其热阻，同时也可以 测试出散热器的热容属性。
明导公司(Mentor Graphics)简介 明导公司 (Mentor Graphics®) 是电子设计自动化 (EDA) 技术和机 械分析(MCAE)技术的领导厂商，提供完整的软件和硬件设计解决 方案，让客户能在短时间内，以最低的成本，在市场上推出功能 强大的电子和机械产品。
NASDAQ: MENT 上市公司 创立于 1981 年，总部位于 Wilsonville, Oregon 1989 年率先进驻中国，在上海设立中国公司总部，在北京和 上海设有办事处 拥有世界级研发中心，销售和服务渠道遍布全球 公司网址： 五星技术服务网站：/supportnet ，提供 24 小时，365 天不间断技术服务 明导公司的设备系统管理经理使用 Mechanical Analysis 部门的分析 产品 FloVENT， 对公司办公大楼进 行分析，优化整幢大楼的加热与冷 却系统，为公司节省 10 万美元外 部运营费用。 该大楼被俄勒冈州评为绿色节能大 楼。 明导在美国俄勒冈州的公司大楼
热阻湿阻测试仪实验方法解析
热阻湿阻测试仪实验方法解析符合标准：GB/T 11048, ISO 11092, ASTM F1868, ASTM D1518, JIS L1096适用范围：通过模拟人体皮肤产生的热量和水蒸气穿透织物的过程，在稳定的温湿度环境下，测试多种材料的热阻及湿阻值。
可用于织物、薄膜、涂层、泡沫、皮革及多层复合材料等的热阻湿阻测试，如衣物，棉被，保暖服装的舒适性能的测试，纺织面料人体舒适度测试等。
测试原理：在标准的测试环境下，加热固定的铝板或者铜板，让铝板或者铜板保持固定温度，测试加热的功率。
同样，铜板或者铝板上面覆盖测试布料后测试相同情况的功率，根据两者的功率差和测试盘面积的大小。
就可以标定测试样品的热阻或者湿阻(加水测试)。
1、热阻Rct，指试样两面的温差与垂直通过试样的单位面积热流量之比。
该干热流量可能由传导、对流、辐射中的一种或多种形式传递。
热阻Rct以平方米开尔文每瓦(m2·K/W)为单位，它表示纺织品处于稳定的温度梯度的条件下，通过规定面积的干热流量。
测定热阻是将试样覆盖于电热试验板上，试验板及其周围和底部的热护环(保护板)都能保持相同的恒温，以使电热试验板的热量只能通过试样散失;调湿的空气可平行于试样上表面流动。
在试验条件达到稳态后，测定通过试样的热流量来计算试样的热阻。
仪器通过从测定试样加上空气层的热阻值中减去试验仪器表面空气层的热阻值得出所测材料的热阻值Rct。
2、、湿阻Ret，指试样两面的水蒸汽压力差与垂直通过试样的单位面积蒸发热流量之比。
蒸发热流量可能由扩散和对流的一种或多种形式传递。
湿阻Rct以平方米帕斯卡每瓦(m2·Pa/W)为单位，它表示纺织品处于稳定的水蒸汽压力梯度的条件下，通过一定面积的蒸发热流量。
湿阻的测定，需在多孔电热试验板上覆盖透气但不透水的薄膜，进入电热板的水蒸发后以水蒸气的形式通过薄膜，所以没有液态水接触试样。
试样放在薄膜上后，测定在一定水分蒸发率下保持试验板恒温所需热流量，与通过试样的水蒸气压力一起计算试样湿阻。
IC 封装热阻的定义与量测技术
IC封装热阻的定义与量测技术刘君恺热阻值用于评估电子封装的散热效能，是热传设计中一个相当重要的参数，正确了解其物理意义以及使用方式对于电子产品的设计有很大的帮助，本文中详细介绍了热阻的定义、发展、以及量测方式，希望使工程设计人员对于热阻的观念以及量测方式有所了解，有助于电子产品的散热设计。
介绍近年来由于电子产业的蓬勃发展，电子组件的发展趋势朝向高功能、高复杂性、大量生产及低成本的方向。
组件的发热密度提升，伴随产生的发热问题也越来越严重，而产生的直接结果就是产品可靠度降低，因而热管理（thermal management）相关技术的发展也越来越重要【1】。
电子组件热管理技术中最常用也是重要的评量参考是热阻（thermal resistance），以IC封装而言，最重要的参数是由芯片接面到固定位置的热阻，其定义如下：热阻值一般常用?或是R表示，其中Tj为接面位置的温度，Tx为热传到某点位置的温度，P为输入的发热功率。
热阻大表示热不容易传递，因此组件所产生的温度就比较高，由热阻可以判断及预测组件的发热状况。
电子系统产品设计时，为了预测及分析组件的温度，需要使用热阻值的数据，因而组件设计者则除了需提供良好散热设计产品，更需提供可靠的热阻数据供系统设计之用【2】。
对于遍布世界各地的设计及制造厂商而言，为了要能成功的结合在一起，必须在关键技术上设定工业标准。
单就热管理技术而言，其中就牵涉了许多不同的软硬件制造厂商，因此需透过一些国际组织及联盟来订定相关技术标准。
本文中将就热阻的相关标准发展、物理意义及量测方式等相关问题作详细介绍，以使电子组件及系统设计者了解热阻相关的问题，并能正确的应用热阻值于组件及系统设计。
封装热传标准与定义在1980年代，封装的主要技术是利用穿孔（through hole）方式将组件安装于单面镀金属的主机板，IC组件的功率层级只有1W左右，在IC封装中唯一的散热增进方式是将导线架材料由低传导性的铁合金Alloy42改为高传导性的铜合金。
热阻定义
热阻定义————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:我最近在写热分析和热设计的章节,把一些材料整理出来给大家分享一下，与原文有些差距,增加多样性,呵呵。
ﻫﻫ首先看英文的指引，是指JEＳD５1中关于热阻和热特性参数的表格定义。
Theta (θ)、Psi （Ψ)的定义ﻫ热阻划分ﻫθＪA 是结到周围环境的热阻，单位是°C/W。
θJＡ取决于IＣ封装、电路板、空气流通、辐射和系统特性,通常辐射的影响可以忽略。
θJA专指自然条件下的数值。
器件说明书中的ΦJA是根据JESD５1标准给出的，其标准环境是指将器件安装在较大的印刷电路板上,并置于１立方英尺的静止空气中。
因此说明书中的数值没有太大的参考价值。
ﻫﻫθJC是结到管壳的热阻，管壳可以看作是封装外表面的一个特定点。
θJC取决于封装材料(引线框架、模塑材料、管芯粘接材料)和特定的封装设计（管芯厚度、裸焊盘、内部散热过孔、所用金属材料的热传导率）。
ﻫ注意θJC表示的仅仅是散热通路到封装表面的电阻,因此θJC总是小于θJＡ。
θJC表示是特定的、通过传导方式进行热传递的散热通路的热阻，而θＪA则表示的是通过传导、对流、辐射等方式进行热传递的散热通路的热阻。
ﻫθCA是指从管壳到周围环境的热阻。
θCA包括从封装外表面到周围环境的所有散热通路的热阻。
注意,如果有散热片，则可分为θＣS和θSA。
ﻫθＪA=θＪＣ+ θCAθJB是指从结到电路板的热阻，它对结到电路板的热通路进行了量化。
通常θJＢ的测量位置在电路板上靠近封装处。
θJＢ包括来自两个方面的热阻:从IC的结到封装底部参考点的热阻，以及贯穿封装底部的电路板的热阻。
以上三个热阻的对比图：ﻫﻫ热特性ﻫΨ和θ之定义类似，但不同之处是Ψ 是指在大部分的热量传递的状况下，而θ是指全部的热量传递。
在实际的电子系统散热时,热会由封装的上下甚至周围传出，而不一定会由单一方向传递,因此Ψ之定义比较符合实际系统的量测状况。
UL-1434 测试标准中文翻译
UL-1434以下内容是对UL-1434中规定热敏电阻测试条件部分的翻译，希望对大家热敏电阻UL认证的准备工作有所帮助。
21.1表21.1中指明的样品必须要经过22-29条规定所述的所有测试，新样品除过载和耐力测试以外要经过所有的测试。
21.2:除非另有说明，测试的温度必须在±2C（±3.6F）范围。
21.3 对每一个温度点和额定电功率都必须进行测试，除非某一个温度和额定电功率能够代表其他的。
21.4 除非另有说明，对浪涌电流的测试必须是在额定频率和表21.2所指定的电压下进行。
当输入电压在额定电压范围内变化，如果热敏电阻的作用发生改变，在额定电压范围内的最高值和最低值下都必须进行测试。
对于只有单一额定电压的热敏电阻，如果在表21.2的测试结果下热敏电阻的作用发生变化，则必须对该热敏电阻在额定电压下进行测试。
表21.2对于只有单一额定电压即不再以上任何指定的电压范围内，该热敏电阻必须要测试该额定电压。
如果一个热敏电阻有一系列额定电压值并且有一个或者多个电压值在上述电压范围内，该热敏电阻将会在上述对应的电压范围内或者最高的电压下进行测试。
如果热敏电阻有一系列额定电压值且没有一个在上述电压范围内的，该热敏电阻必须在指定的最高电压值下进行测试。
如果一个热敏电阻有2个额定电压，对该热敏电阻的测试必须在这2个电压下都进行除非对一个额定电压的测试能代表对另外一个额定电压的测试。
21.6所谓稳定的温度是指，连续三次成功测量读数/每隔10%/过去的持续时间/测试必须表明温度变化最大不超过±1.0C（±1.8F），在任何情况下，时间间隔必须少于5分钟。
22.校准测试22.1概述22.1.1在可接受条件下，每一个热敏电阻的样品都必须接受22.2描述的R/T测试和2 2.3、22.4条描述的可接受的校准测试。
所有测试结果必须在制造商所描述的极限范围内。
22.1.2以下测试是对之前23、24,26-28校准测试的重复进行，测试结果必须在表22.1或者22.2所指明的其中一个等级内，或者在规定的成品标准限制范围内，并且：A)一个浪涌电流抑制器与其对应的可接受的R/T曲线的不同点不能超过表22.1所指明的。
热阻和结温详细概念和设计指导
热阻和结温详细概念和设计指导-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN结温（junction temperature）结温（junction temperature）是处于电子设备中实际半导体芯片（晶圆、裸片）的最高温度。
它通常高于外壳温度和器件表面温度。
结温可以衡量从半导体晶圆到封装器件外壳间的散热所需时间以及热阻。
2最高结温最高结温会在器件的datasheet数据表中给出，可以用来计算在给定功耗下器件外壳至环境的热阻。
这可以用来选定合适的散热装置。
如果器件工作温度超过最高结温，器件中的晶体管就可能会被破坏，器件也随即失效，所以应采取各种途径降低工作温度或是让结温产生的热量尽快散发至环境中。
结温为：热阻×输入电力+环境温度,因此如果提高接合温度的最大额定值,即使环境温度非常高,也能正常工作。
一个芯片结温的估计值Tj，可以从下面的公式中计算出来：Tj=Ta+( R θJA × PD )Ta = 封装的环境温度 ( º C )R θJA = P-N结至环境的热阻 ( º C / W )PD = 封装的功耗 (W)3降低结温的途径1、减少器件本身的热阻；2、良好的二次散热机构；3、减少器件与二次散热机构安装介面之间的热阻；4、控制额定输入功率；5、降低环境温度；热阻thermal resistance热量在热流路径上遇到的阻力，反映介质或介质间的传热能力的大小，表明了 1W热量所引起的温升大小，单位为℃/W或K/W。
用热功耗乘以热阻，即可获得该传热路径上的温升。
可以用一个简单的类比来解释热阻的意义，换热量相当于电流，温差相当于电压，则热阻相当于电阻。
热阻Rja：芯片的热源结（junction）到周围冷却空气（ambient）的总热阻，乘以其发热量即获得器件温升。
热阻Rjc：芯片的热源结到封装外壳间的热阻，乘以发热量即获得结与壳的温差。
热阻和结温详细概念和设计指导
结温（j u n c t i o n t e m p e r a t u r e）结温（junction temperature）是处于电子设备中实际半导体芯片（晶圆、裸片）的最高温度。
它通常高于外壳温度和器件表面温度。
结温可以衡量从半导体晶圆到封装器件外壳间的散热所需时间以及热阻。
2最高结温最高结温会在器件的datasheet数据表中给出，可以用来计算在给定功耗下器件外壳至环境的热阻。
这可以用来选定合适的散热装置。
如果器件工作温度超过最高结温，器件中的晶体管就可能会被破坏，器件也随即失效，所以应采取各种途径降低工作温度或是让结温产生的热量尽快散发至环境中。
结温为：热阻×输入电力+环境温度,因此如果提高接合温度的最大额定值,即使环境温度非常高,也能正常工作。
一个芯片结温的估计值Tj，可以从下面的公式中计算出来：Tj=Ta+( R θJA × PD )Ta = 封装的环境温度 ( º C )R θJA = P-N结至环境的热阻 ( º C / W )PD = 封装的功耗 (W)3降低结温的途径1、减少器件本身的热阻；2、良好的二次散热机构；3、减少器件与二次散热机构安装介面之间的热阻；4、控制额定输入功率；5、降低环境温度；热阻thermal resistance热量在热流路径上遇到的阻力，反映介质或介质间的传热能力的大小，表明了 1W热量所引起的大小，单位为℃/W或K/W。
用热乘以热阻，即可获得该传热路径上的温升。
可以用一个简单的类比来解释热阻的意义，换热量相当于电流，温差相当于电压，则热阻相当于电阻。
热阻Rja：芯片的热源结（junction）到周围冷却空气（ambient）的，乘以其发热量即获得器件温升。
热阻Rjc：芯片的热源结到封装外壳间的热阻，乘以发热量即获得结与壳的温差。
热阻Rjb：的结与PCB板间的热阻，乘以通过单板导热的散热量即获得结与单板间的温差。
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24.00
23.4 23.50 23.90 23.80
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58.90
59.2 58.70 59.20 60.50
测试设备说明
CPU 热源（铜块）
GPU 热源（铜块）
测试界面
fan Yingfan Precision Hardware
两个曲线分别代表CPU及 其GPU的热阻曲线
测试设备设置
1.测试顺序 参数设定 扫描标签 测试 下工序
贴标签
2. 参数设定界面 待测温度/启动 温度 测试时间 判定规格
功率
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测试设备准确性检查
• 测试机台GR&R 数据搜集和分析
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测试设备准确性检查
精度总变异量为7.25% 小于20%是可以接受的 结论: 该系统具有良好的分辨率，且操作者与操作者之间偏差很小，且无明显的相互影响，证明系统的精确度是可 以达到要求，可以接受。 Yingfan Precision Hardware
• 客户未给定limit sample 依据试产所测试数据，取35pcs降温测试数 据，取3倍标准差
CPU Avg. Rj-p of normal samples= 2.388 Standard deviation= 0.052 Spec.of limit 2.54 Wc = 15 w ± 0.5 w T = 60 s V=5V Rc ≦ 2.54 降温测试,待测温度57度 測試需要貼該模組R值的labeL,需要一一對應(測一個貼一個)
23.20 23.80 23.40 24.00 24.00 23.60 24.20 23.70 23.90 23.40 23.80 23.51 0.40 22.33 24.70
2.41
2.37 2.35 2.28 2.38 2.41 2.45 2.39 2.41 2.33 2.38 2.44 2.39 0.05 2.23 2.54
3~5C T4 T5 Spec
T2
2:此温度是模组放 置上去后温度曲线
T test time Time
这样测试的目的是缩短测试平衡时间，使其在短时 间内达到平衡状态，从而实现批量生产。
热阻计算公式: Rca=(T c-T a)/P
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T c: 加热块温度 T a: 环境温度 P: 功率
模组测试试验方法
吴利民 Date：2017.01.03
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原始升温曲线图
Temperature
FAN 开始起转
பைடு நூலகம்
T test time
Tc 温度 : 当模组放置在测试测试治具上温度，打开电源温度开始 上升，并最终达到平衡
SPEC
温度上升期
稳定状态
time
线上测试规格定义方法
NO Tc(CPU) 60.10 60.00 59.10 60.10 58.70 59.60 58.40 57.70 59.60 59.90 59.30 59.10 58.90 Ta 23.30 22.60 23.40 22.70 23.60 22.90 23.60 23.00 23.50 22.90 23.70 23.10 23.20 R(Tcpu-Ta) 2.45 2.49 2.38 2.49 2.34 2.45 2.32 2.31 2.41 2.47 2.37 2.40 2.38
AVG+3σ=2.54
Thanks!
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热阻计算公式: Rca(T c-T a)/P T c: 加热块温度(嵌入式的加热块温度) T a: 环境温度 P: 功率
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热阻测试原理
T emperature
Fan OFF
Fan start
1:加热块预热曲线
T1 T3
启动温度
3:加热块温度与 模组的温度最终 达到一个平衡点 ，这时模组与加 热块均温并同时 加热，直到风扇 起转
2.90
26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 AVG σ
2.70
2.50 2.30 2.10 1.90 1.70 1.50 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Rcpu
AVG+3σ
AVG-3σ AVG+3σ
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线上测试规格定义方法
• 依据客户给定的limit sample定义机台SPEC 1：取limit sample 对测试机台每个工站进行测试，并记录测试稳定值， 2：依据测试原理制定其风扇起转温度/待测温度/测试时间等 3：依据limit sample 测试最小值定义判定SPEC
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