jesd51-1 热阻测试
热阻测试仪说明书
热阻测试仪使用说明
测试概述： 1.可测试各类型散热器，散热模组测试热阻及温度监控. 2.电脑软件自动监控，自动计算温度及热阻，并自动绘制温度及热阻曲线。 3.使用简单，适用范围广。 4.测试精度：优于3％ 5.实验方式：a、试样不同压力下热阻测试。b、材料导热系数测试。c、接触热阻测试。 6.计算机全自动测试，并可实现数据打印输出 使用手册（1本） 三．保修： 本产品自售出之日起6个月内，用户在遵守各项使用要求的情况下，产品质量出现问题，我方可免费维修。因违反操作规定和要求而造成损坏的，需缴纳器件费和维修费及相应的运输费用，如果模拟测试平台有明显的烧毁、烧糊情况原则上不予维修。如果本设备测试有问题，可以免费维修。验收标准，方法及提出异议期限：需方收到货后当场确认！ 四．基本原理 热阻的计算公式：R=T1-T2/W T1=CPU表面温度 T2=环境温度 W=CPU最大运行功率 通过电源提供模拟电脑CPU热阻测试治具与真实电脑CPU运行最大功率时所需的相同功率，使电脑CPU热阻测试治具发热与真实电脑CPU基本相同。通过双通道温度测试仪测试出CPU表面温度和风扇进风口温度。然后通过电脑时时监控温度
变化和计算热阻绘制热阻曲线。 五．操作步骤 1.打开透明机箱盖 2.涂导热膏 3.將散热器固定于模拟测试平台上 4.连接风扇连接线，打开风扇电源开关
5.连接模拟测试平台连接线到电源 6.盖上透明机箱盖 7.将温度线联接到已联接到电脑的温度测试仪。打开电脑及测试软件！ 8.开启模拟CPU电源开关（请一定确认COOLER已安装好） 7.调整正确的电流和电压数,在电脑上可时时监控温度CPU温度. 8.测试10～15分钟后，保存测试数据，关闭模拟CPU电源开关，非常重要！！ 9.关闭温度测试表打开透明机箱盖待模拟制具稍冷却后关闭风扇电源拔取风扇 连接线取下COOLER清洁治具上及COOLER的导热膏盖上透明机箱盖。 10.通过电脑测试自动算出温度曲线，热阻曲线。
(精品)热阻及热导率的测量方法
热阻及热导率测试方法 范围 本方法规定了导热材料热阻和热导率的测试方法。本方法适用于金属基覆铜板热 阻和导热绝缘材料热阻和热导率的测试。 术语和符号 术语 热触热阻 contact resistance 是测试中冷热两平面与试样表面相接触的界面产生热流量所需的温差。接触热阻 的符号为R I 面积热流量areic heat flow rate 指热流量除以面积。 符号 下列符号适用于本方法。 λ：热导率，W/（m﹒K）； A：试样的面积，m 2 ； H：试样的厚度，m； Q：热流量，W 或者 J/s； q：单位面积热流量，W/ m 2 ； R：热阻，（K﹒m 2 ）/W。 原理 本方法是基于测试两平行等温界面中间厚度均匀试样的理想热传导。 试样两接触界面间的温 度差施加不同温度，使得试样上下两面形成温度梯度，促使热流量全部垂直穿过试样测试表 面而没有侧面的热扩散。 使用两个标准测量块时本方法所需的测试： T1＝高温测量块的高温，K； T2＝高温测量块的低温，K； T3＝低温测量块的高温，K； T4＝低温测量块的低温，K； A＝测试试样的面积，m 2 ； H＝试样的厚度，m。 基于理想测试模型需计算以下参数： T H：高温等温面的温度，K； T C：低温等温面的温度，K； Q：两个等温面间的热流量 热阻：两等温界面间的温差除以通过它们的热流量，单位为（K﹒m 2 ）/W； 热导率：从试样热阻与厚度的关系图中计算得到，单位为W/(m.K)。
接触热阻存在于试样表面与测试面之间。 接触热阻随着试样表面特性和测试表面施加给试样 的压力的不同而显著变化。因此，对于固体材料在测量时需保持一定的压力，并宜对压力进 行测量和记录。热阻的计算包含了试样的热阻和接触热阻两部分。 试样的热导率可以通过扣除接触热阻精确计算得到。 即测试不同厚度试样的热阻，用热阻相 对于厚度作图，所得直线段斜率的倒数为该试样的热导率，在厚度为零的截取值为两个接触 界面的接触热阻。如果接触热阻相对于试样的热阻非常小时（通常小于1％），试样的热导率 可以通过试样的热阻和厚度计算得出。 通过采用导热油脂或者导热膏涂抹在坚硬的测试材料表面来减小接触热阻。 仪器 符合本测试方法的一般特点要求的仪器见图A.1和图A.2。 该套仪器增加测厚度及压力监测等 功能，加强了测试条件的要求来满足测试精度需要。 仪器测试表面粗糙度不大于0.5μm；测试表面平行度不大于5μm。 精度为1μm归零厚度测试仪（测微计、LVDT、激光探测器等）。 压力监测系统。 图A.1 使用卡路里测量块测试架 图A.2 加热器保护的测量架 热源可采用电加热器或是温控流体循环器。主热源部分必需采用有保护罩进行保护， 保护罩 与热源绝缘，与加热器保持±0.2K的温差。避免热流量通过试样时产生热量损失。无论使用 哪一种热源，通过试样的热流量可以用测量块测得。 热流量测量块由测量的温度范围内已知其热导率的高热导率材料组成。为准确测量热流量， 必须考虑热传导的温度灵敏度。推荐测量块材料的热导率大于50 W/(m.K)。 通过推算测量块温度与测试表面的线性关系（Fourier传热方程），确定测量块的热端和冷端 的表面温度。 冷却单元通常是用温度可控的循环流体冷却的金属块，其温度稳定度为±0.2 K。 试样的接触压力通过测试夹具垂直施加在试样的表面上，并保持表面的平行性和对位。
phase11半导体热阻分析仪
Phase 11 Phase10半导体热阻分析仪 米力光 MICOFORCE 一、Analysis Tech Phase11 Phase10概述 半导体热分析仪Semiconductor Thermal Analyzer热阻测试仪, 由美国Analysis Tech Inc公司的PHASE10 PHASE11 热阻测试仪电子封装器件，符合美军标和JEDEC标准. Analysis Tech Inc.成立于1983年，坐落于波士顿北部，是电子封装器件可靠性测试的国际设计，制造公司。他的创始人是John W.Sofia，美国麻省理工的博士，并且是提出焊点可靠性,热阻分析和热导率理论的专家. 发表了很多关于焊点可靠性,热阻分析和热导率论文. Analysis Tech Inc.在美国有独的 实验室提供技术支持.。 热阻分析仪Phase 11主要用于二极管、三极管、线性调压器、可控硅、LED、MOSFET、MESFET、IGBT、IC等分立功率器件的热阻测试和分析。 二、Analysis Tech Phase 11 Phase10工作原理及测试过程 Phase 11采用油浴法测定热敏参数校正曲线。在通以感应电流结还没有明显产生热量时，如果给定足够的时间，结温和壳温将达到热平衡，壳温非常接近结温。将热电偶直接连接到器件表面采集数据时，油浴将充分保证器件的温度稳定并且使 热电偶采集的温度等于感应结温。 在这个环节中，感应电流大小的选择是很重要的。感应电流过大，会导致结温明显变化；感应电流过小，会导致正向压降值测量误差较大。Phase 11 感应电流的可选范围是0.1mA~50mA，完全符合JEDEC标准。 在加热器件的过程中，Phase 11 采用了脉冲加热方式，如下图所示：
电压法LED结温及热阻测试原理分析
电压法LED结温及热阻测试原理分析 发布日期：2010-08-01 来源： 关键字： 近年来,由于功率型LED 光效提高和价格下降使LED 应用于照明领域数量迅猛增长,从各种景观照明、户外照明到普通家庭照明,应用日益广泛。LED 应用于照明除了节能外,长寿命也是其十分重要的优势。目前由于LED 热性能原因,LED 及其灯具不能达到理想的使用寿命;LED 在工作状态时的结温直接关系到其寿命和光效;热阻则直接影响LED 在同等使用条件下 LED 的结温;LED 灯具的导热系统设计是否合理也直接影响灯具的寿命。因此功率型 LED 及其灯具的热性能测试 ,对于 LED 的生产和应用研发都有十分直接的意义。以下将简述LED 及其灯具的主要热性能指标,电压温度系数K、结温和热阻的测试原理、测试设备、测试内容和测试方法,以供LED 研发、生产和应用企业参考。 一、电压法测量 LED 结温的原理 LED 热性能的测试首先要测试 LED 的结温,即工作状态下 LED 的芯片的温度。关于LED 芯片温度的测试,理论上有多种方法,如红外光谱法、波长分析法和电压法等等。目前实际使用的是电压法。1995 年 12 月电子工业联合会/电子工程设计发展联合会议发布的> 标准对于电压法测量半导体结温的原理、方法和要求等都作了详细规范。 电压法测量LED 结温的主要思想是：特定电流下 LED 的正向压降 Vf 与 LED 芯片的温度成线性关系,所以只要测试到两个以上温度点的Vf 值,就可以确定该 LED 电压与温度的关系斜率,即电压温度系数 K 值,单位是 mV/°C 。K 值可由公式K=ㄓVf/ㄓTj 求得。K 值有了,就可以通过测量实时的 Vf 值,计算出芯片的温度(结温)Tj 。为了减小电压测量带来的误差,> 标准规定测量系数 K 时,两个温度点温差应该大于等于50 度。对于用电压法测量结温的仪器有几个基本的要求：A、电压法测量结温的基础是特定的测试电流下的 Vf 测量,而 LED 芯片由于温度变化带来的电压变化是毫伏级的,所以要求测试仪器对电压测量的稳定度必须足够高,连续测量的波动幅度应小于 1mV 。 B、这个测试电流必须足够小,以免在测试过程中引起芯片温度变化;但是太小时会引起电压测量不稳定,有些LED 存在匝流体效应会影响 Vf 测试的稳定性,所以要求测试电流不小于 IV 曲线的拐点位置的电流值。
MOSFET参数及其测试方法
参数类别（物理特征）： 1、漏源电压系列 1.1、V(BR)DSS：漏源击穿电压 1.2、dV(BR)DSS/dTJ：漏源击穿电压的温度系数1.3、VSD：二极管正向（源漏）电压 1.4、dV/dt：二极管恢复电压上升速率 2、栅源电压系列 2.1、VGS(TH)：开启电压 2.2、dVGS(TH)/dTJ：开启电压的温度系数 2.3、V(BR)GSS：漏源短路时栅源击穿电压 2.4、VGSR：反向栅源电压 3、其它电压系列 3.1、Vn：噪声电压 3.2、VGD：栅漏电压 3.3、Vsu：源衬底电压 3.4、Vdu：漏衬底电压 3.5、Vgu：栅衬底电压 二、电流类参数 1、漏源电流系列 1.1、ID：最大DS电流 1.2、IDM：最大单脉冲DS电流 1.3、IAR：最大雪崩电流 1.4、IS：最大连续续流电流 1.5、ISM：最大单脉冲续流电流 1.6、IDSS：漏源漏电流 2、栅极电流系列 2.1、IGSS：栅极驱动（漏）电流 2.2、IGM：栅极脉冲电流 2.3、IGP：栅极峰值电流
三、电荷类参数 1、Qg：栅极总充电电量 2、Qgs：栅源充电电量 3、Qgd：栅漏充电电量 4、Qrr：反向恢复充电电量 5、Ciss：输入电容=Cgs+Cgd 6、Coss：输出电容=Cds+Cgd 7、Crss：反向传输电容=Cgd 四、时间类参数 1、tr：漏源电流上升时间 2、tf：漏源电流下降时间 3、td-on：漏源导通延时时间 4、td-off：漏源关断延时时间 5、trr：反向恢复时间 五、能量类参数 1、PD：最大耗散功率 2、dPD/dTJ：最大耗散功率温度系数 3、EAR：重复雪崩能量 4、EAS：单脉冲雪崩能量 六、温度类参数 1、RJC：结到封装的热阻 2、RCS：封装到散热片的热阻 3、RJA：结到环境的热阻 4、dV(BR)DSS/dTJ：漏源击穿电压的温度系数 5、dVGS(TH)/dTJ：开启电压的温度系数 七、等效参数 1、RDSON：导通电阻 2、Gfs：跨导=dID/dVGS 3、LD：漏极引线电感 4、LS：源极引线电感
热阻测量及肋片传热特性
热阻测量及肋片传热特性实验 热阻是传热过程中非常重要的概念，也是传热过程控制的主要对象，对其深入理解有利于实际传热问题的正确分析和热设计。延展体导热是增大传热量的一种非常常用的手段，其对传热过程的影响与热阻密不可分。 一、实验目的及要求 (1) 深入理解导热热阻、对流传热热阻 (2) 将热阻的概念应用于被加热表面和它所处的环境，并研究延展 体表面对传热过程的影响 二、基本原理 一个被电加热片加热的水平薄板，平板下部和边界均被很好地绝热，暴露的上表面被抛光。从风洞的气流吹过被加热板的上表面，风的速度u ∞和温度t ∞。图1中给出了实验对象示意图。 图1 实验示意图图 整个装置处于稳态时，不考虑表面热辐射的情况下，以下各热量相等： IV Q = dx dt A -1 λ=导Q ） （对f w 1t -t -hA =Q 绝热 电加热 A 1
其中：A 1为上表面面积 通过测量电加热的电压和电热，以及壁面温度，就可以确定上表面侧的导热热阻和对流换热热阻。 当上表面加1根和多根圆柱棒的延展体后（如图2所示），假设圆柱表面的换热系数和没有圆柱棒情下的上表面换热系数相等，则根据肋面效率公式可以得到： 圆柱的肋效率为： th() = f mH mH h 其中： m =（教材表2-1） 整个表面肋面中效率： 12 A +A = A f o o h h 则总热阻为： 1 = + tot i o o R A h A δλh 三、实验装置及测量系统 具体实验装置的实物见实验室布置。 绝热 电加热
考虑一个被电加热片（加热功率现场采用万用表测量）加热的水平薄板，环境温度=sur t t ∞通过现场用热电偶和数据采集系统测量得到。平板下部和边界均被很好地绝热。暴露的上表面被抛光，尺寸现场通过尺子测量得到。在稳态条件下（利用数据采集系统判断是否达到了稳态），测量平板温度w t 。考虑下列问题： (1) 平板上表面与环境之间的总热阻（R tot ）是什么？ (2) 如何计算没有延展体时被加热表面的对流传热系数h ？ (3) 考虑1根和多根圆柱棒的延展体情况（延展体的长度和直径在 实验室利用直尺测量），如果冷却和加热条件均相同，那么R tot 和w t 分别是多少？ (4) 为了简化计算和分析过程，假设在第（2）条计算的h 值可以应 用于延展体和有延展体时的平板表面； (5) 实际上，（4）中的假设可能是不符合实际的（即不是圆柱肋表 面传热系数）。为了验证二者的差别，要求实验者测量圆柱肋两端的温度，并假设端部温度均匀，利用流体外掠等温圆柱的公式可以计算出圆柱表面的对流换热系数h 2，比较二者的差异； (6) 加热功率不可避免地有一部分没有用来加热试件，比如从底部 和周围散到环境，如何进行能量平衡分析？做这个热平衡分析需要测量那些量？ 四、注意事项* (1) 实验开始时，打开电加热器之前要先打开风源，以免试件过热 烧坏； (2) 在每一个实验中，要严密监视试件温度变化，以保证平板温度 不超过80摄氏度，如果出现这种情况，一定要关闭加热器； (3) 在每一个实验结束后，一定要先关闭电加热器，后关闭风源。
(完整word版)分立器件热阻测试方法
分立器件热阻测试方法 一、瞬态热阻 瞬态热阻是指器件在脉冲工作状态下的热阻。脉冲作用下的瞬态热阻定义为最大结温升与耗散功率脉冲幅值之比。对功率晶体管通常以壳温作为温度参考点,其表达式为： θjC = ΔTj / PH = ( Tj - TC) / PH (1) 其中Tj为芯片结温；TC为壳温； PH 为施加的脉冲功率。瞬态热阻测量归结为对脉冲功耗PH、壳温TC及结温Tj的测量。显然，双极晶体管的结温Tj无法进行直接测量。为此，电学法利用发射结的正向压降VBE 与结温Tj 在相当宽的范围内(0～200 ℃)呈线性关系，通过对VBE 的测量间接地测量结温Tj。关系式为: ΔVBE (Tj) = M×ΔTj =VBE (Ta)-VBE(Tj) (2) 式中 M 为温敏系数，是与温度T 基本无关的负常数；VBE ( Ta )，VBE (Tj) 分别为加脉冲功率前、后的温敏参数值。由(1) 和(2) 式得到瞬态热阻与温敏参数ΔVBE关系表达式: θjC =ΔVBE (Tj)/PH (3) 公式(3) 为电学法测量瞬态热阻的基本原理：在一定条件下，器件从结到外壳的热阻θjC 和ΔVBE 成正比关系。图1 所示为单脉冲测量双极晶体管瞬态热阻时序。图中tH 为加热功率持续时间； tms 为温敏参数的测试时间；td 为加热脉冲切断后测量VBE ( Tj )的延迟时间。
图1 单脉冲测量瞬态热阻时序 二、晶体管热阻的测试电路原理 根据瞬态热阻测试原理，图2所示为国标和军标中关于分立器件热阻的测试电路原理图。每次测试的大致情况是：(1) 首先，开关S1和S2置于2，用于加热前被测器件DUT温敏参数（源漏SD之间）的电压VSD测量; (2) 然后，开关S1和S2置于1，对被测器件施加功率（功率设置为VDS×ID）；(3)最后，断开功率（开关S1 和S2断开1置于2）后，在很短的延迟后，快速对温敏参数VSD进行测量。
深入了解铂热电阻参数
深入了解铂热电阻参数 温度检测已经广泛应用于我们的生活与工业现场中，测温电路的精准性愈发重要，该如何提升测温电路的准确性？本文将以热电阻测温方案为例，从热电阻的选型参数出发，为大家简单阐述提升测温准确性的方向。 铂热电阻具有良好的长期稳定性和精度，是常用的工业测温传感元件。近年来，薄膜印刷生产工艺使得贵金属铂的用量减少，铂热电阻成本大幅度下降，逐步被普及应用。铂热电阻在与后级电路搭配使用时，关注其标称电阻、温度系数、精度等级三个基本参数，我们可以决定铂热电阻的选型，了解温度电阻转换特性、测量电流、接线方式这些参数可帮助我们尽可能少的引入额外电路误差，搭建精准的测温电路。 1.标称电阻 标称电阻是铂热电阻在冰点0℃度时的电阻值。标称电阻为100Ω的PT100最常用，也有标称电阻为200Ω、500Ω、1000Ω的PT200、PT500、PT1000。 2.温度系数 温度系数TCR是铂热电阻在水的冰点和沸点之间每单位温度的平均电阻值变化。不同组织采用不同的温度系数作为其标准，欧洲IEC60751和中国GB/T30121采用的温度系数为0.003851，美国ASTM E1137采用的温度系数为0.003902，0.003851目前是国内和大多数国家中认可的行业标准。 温度系数的计算过程如下，以PT100为例。 TCR= (R100-R0)/(R0×100) 沸点100℃时的阻值R100=138.51Ω，冰点0℃时的阻值R0=100Ω，将差值38.51除标称电阻，再除100℃，结果就是平均温度系数。 3.精度等级 IEC60751中规定了铂热电阻的精度等级、允许误差。以A级铂热电阻为例，最大温度误差由两部分组成，0℃时的标称电阻值偏差导致的固定误差0.15℃，加上温度系数漂移引
IC封装的热特性-热阻
IC封装的热特性 摘要：IC封装的热特性对于IC应用的性能和可靠性来说是非常关键的。本文描述了标准封装的热特性：热阻(用“theta”或Θ表示)，ΘJA、ΘJC、ΘCA，并提供了热计算、热参考等热管理技术的详细信息。 引言 为确保产品的高可靠性，在选择IC封装时应考虑其热管理指标。所有IC在有功耗时都会发热，为了保证器件的结温低于最大允许温度，经由封装进行的从IC到周围环境的有效散热十分重要。本文有助于设计人员和客户理解IC热管理的基本概念。在讨论封装的热传导能力时，会从热阻和各―theta‖值代表的含义入手，定义热特性的重要参数。本文还提供了热计算公式和数据，以便能够得到正确的结(管芯)温度、管壳(封装)温度和电路板温度。结温-PN结度 热阻的重要性 半导体热管理技术涉及到热阻，热阻是描述物质热传导特性的一个重要指标。计算时，热阻用―Theta‖表示，是由希腊语中―热‖的拼写―thermos‖衍生而来。热阻对我们来说特别重要。 IC封装的热阻是衡量封装将管芯产生的热量传导至电路板或周围环境的能力的一个标准。给出不同两点的温度，则从其中一点到另外一点的热流量大小完全由热阻决定。如果已知一个IC封装的热阻，则根据给出的功耗和参考温度即可算出IC的结温。 Maxim网站(制造商、布线、产品、QA/可靠性、采购信息)中给出了常用的IC热阻值。 定义 以下章节给出了Theta (Θ)、Psi (Ψ)的定义，这些标准参数用来表示IC封装的热特性。 ΘJA是结到周围环境的热阻，单位是°C/W。周围环境通常被看作热―地‖点。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(没有加通风措施)的数值。 ΘJC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)。 对带有引脚的封装来说，ΘJC在管壳上的参考点位于塑料外壳延伸出来的1管脚，在标准的塑料封装中，ΘJC的测量位置在1管脚处。对于带有裸焊盘的封装，ΘJC的测量位置在裸焊盘表面的中心点。ΘJC的测量是通过将封装直接放置于一个―无限吸热‖的装置上进行的，该装置通常是一个液冷却的铜片，能够在无热阻的情况下吸收任意多少的热量。这种测量方法设定从管芯到封装表面的热传递全部由传导的方式进行。 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。 ΘCA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。 根据上面给出的定义，我们可以知道： ΘJA= ΘJC+ ΘCA ΘJB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的1管脚处(与封装边沿的距离小于1mm)。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。 测量ΘJB时，首先阻断封装表面的热对流，并且在电路板距封装位置较远的一侧安装一个散热片。如下图1所示：
热分析法讲解学习
热分析法 摘要： 热分析技术能快速准确地测定物质的晶型转变、熔融、升华、吸附、脱水、分解等变化，对无机、有机及高分子材料的物理及化学性能方面，是重要的测试手段。热分析技术在物理、化学、化工、冶金、地质、建材、燃料、轻纺、食品、生物等领域得到广泛应用。 关键词：热分析法测定高分子材料应用 一、热分析的起源及发展 ?大约公元前五万年前，人类学会使用火； ?公元前2500年，古埃及人留下了带有火与天平的壁画； ?公元前332-330年，古埃及人提炼金时，学会了热重分析方法； ?14世纪时，欧洲人将热重法原理应用于黄金的冶炼； ?1780年，英国人Higgins研究石灰黏结剂和生石灰第一次用天平测量了试样受 热时重量变化； ?1786年，Wedgwood测得粘土加热到暗红时（500-600℃）的失重曲线； ?1899年英国Roberts-Austen第一次使用了差示热电偶和参比物，大大提高了测 定的灵敏度。正式发明了差热分析（DTA）技术； ?1905年，德国人Tammann于在《应用与无机化学学报》发表的论文中首次提出 “热分析”术语，后来法国人也研究了热天平技术； ?1915年日本东北大学本多光太郎，在分析天平的基础上研制了“热天平”即热 重法（TG）； ?1964年美国瓦特逊（Watson）和奥尼尔（O’Neill）在DTA技术的基础上发 明了差示扫描量热法（DSC），美国P－E公司最先生产了差示扫描量热仪，为 热分析热量的定量作出了贡献； ?1965年英国麦肯才（Mackinzie）和瑞德弗(Redfern)等人发起，在苏格兰亚伯 丁召开了第一次国际热分析大会，并成立了国际热分析协会。 二、热分析法原理
织物热阻的测量方法
织物热阻的测量方法 热阻的物理意义是试样两面温差与垂直通过试样单位面积的热流量之比,这与电流通过导体的电阻相类似。热阻值越大代表织物的保暖性好。除了热阻之外,织物的传热指标还有导热系数和传热系数。与导热系数相比,热阻的测量受织物厚度的影响比较小。而且织物热阻的测量使得织物的热阻值可以参与热环境的热损耗等计算,因为热阻串联后其总热阻等于各部分热阻之和,若干热阻并联后的总热阻的倒数等于各部分热阻倒数之和。 一、热阻主要测量标准： 热阻的测量标准有很多:GB/T18398一2001,FZ/T01029一1993,GB/T24254一2009,GB/T11048一2008,15015831,ASTMF1291等等。根据中华人民共和国国家标准,服装热阻的测试方法—暖体假人法,其标准是GB/T18398一2001。此标准规定了测试服装热阻用的暖体假人系统的基本技术要求和暖体假人测定服装热阻的方法。 二、热阻现有测量方法： 1.管式织物保温仪法： 依据国标GB11048一89方法B,纺织品的热阻也可以使用管式织物保温仪来测定〔29〕。测试的时候将试样包覆在试样架上,盖上外罩,待加温管升温一段时间后定时降温散热。测试的过程采用了计算机控制和数据处理,测定后就能直接得出保温率、传热系数等各项指标。 有些保暖试验仪还有低温箱,这是为了模拟冬天寒冷的天气,低温箱的温度可以控制在一30℃左右,恒温箱的温度可达40℃,这个温度差能是热量迅速透过织物。要计算织物热传递性的指标首先要测量恒温箱保持一定温度是消耗的热量。 2.平板式织物保温仪法： 用平板仪来测量织物的热阻是国标GB11048一89的方法A所规定的方法。平板式保温仪由试验板,保护板,底板,有机玻璃罩,温度传感器和可开启的门组成一个恒定温差的环境。温度恒定在36℃,用隔热材料与周围环境隔离开来,用相同的隔离材料隔离开试验板和保护板,试验台三板之间没有温差,以通断电的方式保持恒温,保证热量只能向上传递而不会逆向传递。温度传感器是用来测定机箱的温度,一般维持标准大气温度即20℃左右。实验时将试样放置在试验板上,测试单位时间内维持试验板恒定温度所需的外界补充的热量。此热量也就是通过织物散失出去的热量,再由此计算出织物试样的保温率、传热系数和热阻。平板式保温仪如下图所示：其中热阻的计算公式如下: R=d/k 式中:R—热阻; d—材料厚度(m);
实验七 热重分析及综合热分析
实验七热重分析及综合热分析 一、实验目的与任务 1. 了解热重分析的仪器装置及实验技术。 2. 熟悉综合热分析的特点，掌握综合热曲线的分析方法。 3. 测绘矿物的热重曲线和综合热曲线，解释曲线变化的原因。 二、热重分析的仪器结构与分析方法 热重分析法是在程序控制温度下，测量物质的质量随温度变化的一种实验技术。 热重分析通常有静态法和动态法两种类型。 静态法又称等温热重法，是在恒温下测定物质质量变化与温度的关系，通常把试样在各给定温度加热至恒重。该法比较准确，常用来研究固相物质热分解的反应速度和测定反应速度常数。 动态法又称非等温热重法，是在程序升温下测定物质质量变化与温度的关系，采用连续升温连续称重的方式。该法简便，易于与其他热分析法组合在一起，实际中采用较多。 热重分析仪的基本结构由精密天平、加热炉及温控单元组成。图16示出了上海天平仪器厂生产的PRT－1型普通热天平结构原理图；加热炉由温控加热单元按给定速度升温，并由温度读数表记录温度，炉中试样质量变化可由人工开启天平并记录。自动化程度高的热天平由磁心和差动变压器组成的位移传感器检测和输出试样质量变化引起天平失衡的信号，经放大后由记录仪记录。 图16 PRT－1型热天平结构原理图 由热重分析记录的质量变化对温度的关系曲线称热重曲线（TG曲线）。曲线的纵坐标为质量，横坐标为温度。例如固体热分解反应A（固）→B（固）＋C（气）的典型热重曲线如图17所示。
图17 固体热分解反应的热重曲线 图中T i 为起始温度，即累计质量变化达到热天平可以检测时的温度。T f 为终止温度，即累计质量变化达到最大值时的温度。 热重曲线上质量基本不变的部分称为基线或平台，如图17中ab 、cd 部分。 若试样初始质量为W 0，失重后试样质量为W 1，则失重百分数为（W 0－W 1）/W 0×100%。 许多物质在加热过程中会在某温度发生分解、脱水、氧化、还原和升华等物理化学变化而出现质量变化，发生质量变化的温度及质量变化百分数随着物质的结构及组成而异，因而可以利用物质的热重曲线来研究物质的热变化过程，如试样的组成、热稳定性、热分解温度、热分解产物和热分解动力学等。例如含有一个结晶水的草酸钙（CaC 2O 4·H 2O ）的热重曲线如图18，CaC 2O 4·H 2O 在100℃以前没有失重现象，其热重曲线呈水平状，为TG 曲线的第一个平台。在100℃和200℃之间失重并开始出现第二个平台。这一步的失重量占试样总质量的12.3%，正好相当于每molCaC 2O 4·H 2O 失掉1molH 2O ，因此这一步的热分解应按 O H O CaC O H ·O CaC 242℃ 200℃100242 ~ +????→? 进行。在400℃和500℃之间失重并开始呈现第三个平台，其失重量占试样总质量的18.5％,相当于每molCaC 2O 4分解出1molCO ，因此这一步的热分解应按 CO CaCO O CaC 3℃500 ℃40042~ +????→? 进行。在600℃和800℃之间失重并出现第四个平台，其失重量占试样总质量的30％，正好相当于每molCaC 2O 4分解出1molCO 2，因此这一步的热分解应按 2℃800 ℃60042CO CaO O CaC ~ +????→? 进行。 可见借助热重曲线可推断反应机理及产物。
热阻定义
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。 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 热阻划分 θJA 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。 θJC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)。 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。 θCA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。 θJA = θJC + θCA θJB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： 热特性 Ψ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。 ΨJB是结到电路板的热特性参数，单位是°C/W。热特性参数与热阻是不同的。与热阻θJB测量中的直接单通路不同，ΨJB测量的元件功率通量是基于多条热通路的。由于这些ΨJB的热通路中包括封装顶部的热对流，因此更加便于用户的应用。 ΨJT 是衡量结温和封装顶部温度之间的温度变化的特征参数。当封装顶部温度和功耗已知时，ΨJT有助于估算结温。
热分析常用方法及谱图
常用的热分析方法 l热重法（Thermogravimetry TG） l 差示扫描量热仪(Differential Scanning Calorimetry DSC）l 差热分析（Differential Thermal Analysis DTA） l 热机械分析（Thermomechanical Analysis TMA） l 动态热机械法（Dynamic Mechanical Analysis DMA） 谱图分析的一般方法 《热分析导论》刘振海主编 《分析化学手册》热分析分册 TGA DSC 分析图谱的一般方法——TGA 1. 典型图谱 分析图谱的一般方法——TGA的实测图谱
I、PVC 35.26% II、Nylon 6 25.47% III、碳黑14.69% IV、玻纤24.58% 已知样品的图谱分析 与已知样品各方面特性结合起来分析 如：无机物（黏土、矿物、配合物）、生物大分子、高分子材料、金属材料等热分析谱图都有各自的特征峰。 与测试的仪器、条件和样品结合起来分析 仪器条件样品 应用与举例 TGA DSC/DTA TMA 影响测试图谱结果的因素——测试条件 TGA 升温速率 样品气氛
扫描速率 样品气氛 升温速率对TGA 曲线的影响 气氛对TGA 曲线的影响 PE TGA-7 测试条件： 扫描速率：10C/min 气氛：a. 真空 b. 空气 流量：20ml/min 样品：CaCO3（AR） 过200目筛，3-5mg 扫描速率对DSC/DTA曲线的影响气氛对DSC/DTA曲线的影响 气氛的性质
两个氧化分解峰 曲线b： 一个氧化分解峰， 和一个热裂解峰 影响测试图谱结果的因素——样品方面 TGA/DSC/DTA 样品的用量 样品的粒度与形状 样品的性质 样品用量对TGA/DSC/DTA曲线的影响 样品的粒度与形状对曲线的影响——TGA/DSC/DTA 样品的性质对曲线的影响——TGA/DSC/DTA TGA/ DSC/DTA 热分析曲线的形状随样品的比热、导热性和反应性的不同而不同。即使是同种物质，由于加工条件的不同，其热谱图也可能不同。如PET树脂，经过拉伸过的PET树脂升温结晶峰就会消失。 PET 树脂的DSC 曲线 TGA应用 成分分析 无机物、有机物、药物和高聚物的鉴别与多组分混合物的定量分析。游离水、结合水、结晶水的测定，残余溶剂或单体的测定、添加剂的测定等。 热稳定性的测定 物质的热稳定性、抗氧化性的测定，热分解反应的动力学研究等 居里点的测定 磁性材料居里点的测定 可用TGA测量的变化过程
热阻标准比较
GJB548B 侧重于测定微电子器件的热性能，包括微电子器件的结温、热阻、壳温、安装表面温度以及热响应时间。规定了试验所需的设备：热电偶、能使规定参考点恒温的可控温箱或散热器、提供可控电源和进行规定测量所需的电学设备、红外微辐射仪、用于安装被试微电子器件的典型散热器、热探针组件。参考点温度采用热电偶直接测量。测量热阻时，应选择芯片上功耗密度最大的结进行测量。热阻的测量有两种方法：1、直接测量结温以确定)(R J th R -。采用红外辐射仪可以直接测量半导体芯片内部热限制器件的结温，且应去掉封闭壳体的帽或顶盖，以暴露出有源芯片或器件；2、间接测量结温以确定)(R J th R -。用芯片上特定半导体元件给出器件的结温可间接测量集成电路的热阻。并给出了测量)(平均j T 的开关方法。 MIL-STD-883E 中关于微电子器件热性能的测定与GJB548B 大致相同。 MIL-STD-750E 分别规定了以下微电子器件的测试电路。 1、老化和寿命试验中结温的测量。有两种测试方法可用：一是选取低的测试电流不会引起明显的自热现象（类似于热阻的测量）；二是采用一系列电流脉冲确定温敏参数。这两种测试方法适用于二极管和双极型三极管。该标准给出了测试中所需的设备以及两种测试方法的测试流程。最后给出了第三种测试方法，该方法仅适用于壳安装好的功率器件，并且器件在老化或寿命试验中的工作功率和电流范围仍低于器件的额定功率。 2、二极管的热阻测试。主要是测定二极管的热性能。有两种测试途径：稳态热阻测试和瞬态热阻测试。位于半导体芯片和封装之间的固晶层中的空洞面积对稳态热阻和瞬态热阻的影响很大，瞬态热阻相比于稳态热阻对空洞面积更敏感。瞬态热阻测试中的建议：瞬态热阻测试方法中的潜在问题基于，在充足的解决方案下试图用足够精确的测试手段来区分合格和不合格的二极管。由于被测二极管电流的增加，瞬态下的热阻抗值将变得非常小，这将增加剔除合格二极管保留不良二极管的可能性。所以在这种情况下应采用较大的H I 值。 3、绝缘栅双极晶体管的热阻测试。测量绝缘栅双极晶体管在特定电压、电流和持续脉冲下的热阻。该方法用来测试一个加热脉冲的结的热响应时间。特别地，该试验可测试直流热阻，这要求持续脉冲和加热功率大小的恰当选择。
IGBT热阻测试标准
1.1.1 结－壳热阻R th(j-c)和结－壳瞬态热阻抗Z th(j-c) 1.1.1.1 方法1（采用小电流的集电极－发射极电压作为热敏参数） 1.1.1.1.1 目的 测量IGBT的结－壳热阻和（或）结－壳瞬态热阻抗。 测量分两步进行： a)确定小测量电流下的集电极－发射极电压温度系数； b)测量DUT对内部耗散功率阶跃变化的响应特性。 1.1.1.1.2 电路图 图1 小测量电流I C1下V CE随温度变化和大电流I C2加热DUT的测量电路 1.1.1.1.3 电路说明和要求 电流源I CC1提供集电极直流小电流I C1，I C1恰好足以使集电极－发射极电压V CE超过其饱和值。电子功率开关S提供叠加在I C1之上的高值集电极电流I C2。切断I C2后，DUT返回到I C1流通状态。 R2是测量电流的电阻器，可采用其他任何适当的电流探头替代。 1.1.1.1.4 测量程序 a)确定小测量电流I C1下的集电极－发射极电压V CE温度系数αVCE（见图28） 将被测DUT置于加热箱或惰性液体中，依次加热至温度T1和T2。测量前必须达到热平衡。在温度T1，对应测量电流I C1的集电极－发射极电压为V CE1。在较高温度T2，则为V CE2。温度系数αVCE为： αVCE＝（V CE1－V CE2）/（T2－T1）
图2 小测量电流I C1下V CE随管壳温度T c（当外加热，即T c＝T j时）的典型变化 b)测量DUT对内部耗散功率阶跃变化的响应特性 将被测DUT固定在适当的散热器上。测量管壳温度T c1。在温度T c1，测量电流I C1产生的集电极－发射极电压V CE3。接通功率开关S，高值集电极电流I C2流通。当建立起热平衡时，测量T c＝恒定值＝T c2和V CE＝V CE4。这时，切断I C2，且紧接着测量对应I C1的集电极－发射极电压V CE5。则在该瞬间有： T j＝T c1＋(V CE3－V CE5) / αVCE 和R th(j-c)＝(T j－T c2) / (V CE4×I C2) 如要测定瞬态热阻抗Z th(j-c)，则记录切断I C2后的冷却期间内，在I C1下的V CE和T c随时间的变化。Z th(j-c)的值用以上公式逐点计算得到。 1.1.1.1.5 规定条件 ——测量管壳温度的基准点。 1.1.1.2 方法2（采用栅极－发射极阈值电压作为热敏参数） 1.1.1. 2.1 目的 测量IGBT的结－壳热阻和（或）结－壳瞬态热阻抗（方法2）。 测量分两步进行： a)确定小测量电流下的栅极－发射极电压温度系数C T； b)测量DUT对内部耗散功率阶跃变化的响应特性。 1.1.1. 2.2 电路图 图3 热阻和瞬态热阻抗测量电路（方法2） 1.1.1. 2.3 电路说明和要求 S是电子功率开关。I CC1是可调电流源，它在开关S断开时提供使栅极－发射极电压达到阈值电压V GE(th)的集电极直流小电流I C1。I CC2是在开关S接通时提供高值集电极电流I C2的可调电流源。电流I C2应足够大，以使I C = I C1+I C2达到其额定值。D1、D2和D3是隔离二极管。V1和V2是直流电压表。R是测量电流的电阻器，可采用其他任何适当的电流探头替代。 1.1.1. 2.4 测量程序 a)确定小测量电流I C1下的栅极－发射极电压V GE(th)温度系数C T（见图30） 将被测DUT置于加热箱或惰性液体中，依次加热至温度T1和T2（T2＞T1）。测量前必须达到热平衡。在温度T1，测量电流I C1下的栅极－发射极阈值电压V GE(th)1。在温度T2，则为V GE(th)2。温度系数C T为 C T＝│(V GE(th)1－V GE(th)2) / (T2－T1)│(V/K)
热阻湿阻测试仪测定织物的热湿传递性能
热阻湿阻测试仪测定织物的热湿传递性能 引言：随着人们生活水平的提高，织物的舒适性受到极大的关注。作为织物舒适性的重要组成部分，热湿舒适性是指织物与人体皮肤表面形成的微气候给人体的感觉，主要包括隔热性、透气性、吸湿性、透水性、保水性和润湿性等。适宜的微气候温度在31-33℃范围内，相对湿度为40%-60%，气流为10-40cm/s。显然除了外界环境以外，服装面料自身的性质是创造这种适宜微气候的决定性因素。其中织物热阻与湿阻便是衡量服装面料舒适与否的重要指标。 目前关于服装面料热阻湿阻的测试方法众多，如通风蒸发热板法（GB/T 11048）、静态平板法（GB/T 11048）、水蒸气倒杯法(ASTM E96BW)、出汗热板法（ASTM F1868）等等。目前市面上的纺织品热阻湿阻测试装置，不仅可以满足通风蒸发热板法和静态平板法这两种测试方法，同时也符合ISO11092，ASTM F 1868，JIS L 1096和ASTM D 1518等国际标准。本文将以此仪器为核心，介绍织物热阻及湿阻的测量。 1.织物的热阻与湿阻 热阻是指纺织品对热量（非蒸发热）的阻力。织物的热阻越大说明其保温性越好。相关标准指出热阻在数值上等于试样两面的温差与垂直通过试样的单位面积热流量之比。单位为平方米开尔文每瓦（m2?K/W）,其中开尔文（K）为温度单位。 湿阻是指纺织品对蒸发热的阻力。湿阻表征了织物阻止水蒸气透过的能力，湿阻越大，说明织物不容易让水蒸气透过，即这种织物或服装不利于排汗排湿。湿阻越小说明水蒸气很容易透过织物，有利于水汽的排除。相关标准指出湿阻在数值上等于试样两面的水蒸气压力差与垂直通过试样的单位面积蒸发热流量之比。单位为平方米帕斯卡每瓦（m2?Pa/W）。 2. GB/T 11048热阻与湿阻测试方法解析 2.1测试原理 GB/T 11048中介绍了测试织物热阻的两种方法——蒸发热板法和静态平板法。两种测试方法原理相同，静态平板法要求气候室空气流速不大于0.1m/s，而前者要求是1m/s。其中蒸发热板法还可以测试织物的湿阻，测试部件与热阻法稍有不同。
1IC封装热阻的定义与测量技术
散热设计（一）IC封装热阻的定义与测量技术 晨怡热管https://www.360docs.net/doc/f214263465.html,/news/42/2006-10-2 1:29:47 日期:2005-11-6 23:34:35 来源:电子设计资源网查看:[大中小] 作者：刘君恺热度： 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、以及测量方式，希望使工程设计人员对于热阻的观念以及测量方式有所了解，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θ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，需要使用热阻值的资料，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资料供系统设计之用【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、物理意义及测量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