结温升速率检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-30  

结温升速率检测是评估材料或电子器件在热激励下温度变化特性的关键技术,通过量化温升速率参数,为热设计优化、可靠性验证及失效分析提供数据支撑。检测涵盖稳态与瞬态工况、多环境条件及不同负载场景,重点关注温度变化率、热阻特性及界面热传导效率等核心指标。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

稳态温升速率:在恒定负载或环境条件下,测量器件达到热稳定后单位时间内的温度变化值。具体参数:测量范围0.1~5℃/min,精度±0.05℃/min。

瞬态温升速率:在阶跃负载或短脉冲激励下,记录温度随时间的上升斜率。具体参数:时间分辨率≤1ms,采样频率≥1kHz。

不同负载温升速率:对比空载、50%、100%额定负载下的温升变化率。具体参数:负载调节精度±1%,温度测量间隔≤0.5s。

环境温度影响温升:在-40℃~125℃环境温度下,测试器件温升速率的环境敏感性。具体参数:环境温度控制精度±0.5℃,温升速率偏差≤3%。

材料界面温升:针对多层结构(如芯片-封装-基板),测量界面处的温升梯度。具体参数:界面间距分辨率0.1mm,温度梯度测量精度±0.2℃/mm。

高频工况温升:在100kHz~1GHz高频工作状态下,检测器件因趋肤效应引起的额外温升速率。具体参数:频率响应范围10Hz~10GHz,损耗角正切测量精度±0.01。

老化过程温升:在加速老化试验中,跟踪器件温升速率随使用寿命的衰减变化。具体参数:老化周期≥1000h,温升速率变化率测量精度±2%。

冷却系统影响温升:对比自然冷却、风冷、液冷等不同冷却方式下的温升速率差异。具体参数:冷却介质流量控制精度±1%,流速测量范围0.1~5m/s。

多物理场耦合温升:结合电-热-力多场耦合模型,分析综合应力下的温升速率。具体参数:多场耦合仿真误差≤5%,实验-仿真相关性≥0.9。

极端温度循环温升:在-55℃~150℃快速温度循环中,检测温升速率的循环稳定性。具体参数:循环次数≥500次,温升速率波动范围≤5%。

检测范围

半导体器件:功率二极管、IGBT模块、MOSFET等,用于评估其在通断状态下的结温变化特性。

电力电子设备:变压器、逆变器、整流器,关注高功率运行时的内部温升对绝缘性能的影响。

LED照明产品:灯珠、驱动电源、散热基板,检测LED结温升速率以评估光衰寿命。

新能源汽车部件:电池模组、电机控制器、车载充电机,分析高倍率充放电下的温升安全。

航空航天电子设备:机载计算机、传感器、雷达模块,验证极端温度环境下的温升可靠性。

工业控制设备:PLC模块、变频器、伺服驱动器,测试复杂工况下的温升对控制精度的干扰。

消费电子:手机SoC、笔记本电脑CPU、显卡芯片,评估高负载运行时的表面温升速率。

通信设备:5G基站功放模块、交换机芯片、光纤收发器,检测高频信号传输下的温升特性。

光伏逆变器:DC-AC转换电路、汇流箱、逆变器模块,分析太阳能发电系统中的温升损耗。

储能系统:电池管理系统(BMS)、PCS变流器、储能变流器,关注大电流充放电时的温升控制。

检测标准

ASTM D5470-2012 JianCe Test Method for Thermal Transmission Properties of Thermally Conductive Electrical Insulation Materials:规定热界面材料热阻及温升相关参数的测试方法。

IEC 61249-2-17:2000 Printed boards — Part 2-17: Reinforced base materials, copper-clad — Performance specifications for high thermal conductivity materials:定义高导热印制板材料的温升性能指标。

GB/T 1406-2008 Semiconductor devices — Discrete devices and integrated circuits — Part 5-1: Discrete devices — Section 17: Junction temperature:规定半导体器件结温测量的基本要求和试验方法。

JEDEC JESD51-1 Integrated Circuits — Thermal Measurement Method — Electrical Test Method (Single Semiconductor Device):电子行业常用的结温电学测试标准,涵盖温升速率的测量规范。

GB/T 2423.3-2016 Environmental testing — Part 3: Low temperature and high temperature tests:规定电子电气产品在恒定温湿度环境下的温升测试条件。

MIL-STD-883H Method 1012.11 Thermal Characteristics, Test Procedure:美国军用标准,针对半导体器件的热性能测试,包括温升速率的考核要求。

ISO 19440:2018 Electronic and electrical products — Thermal management — Requirements and test methods:国际标准,规定电子电气产品热管理的通用要求和温升测试方法。

GB/T 31528-2015 Information technology equipment — Safety — Part 1: General requirements:信息技术设备安全标准,涉及设备运行中的温升速率限制。

ASTM E1225-2013 JianCe Test Method for Thermal Conductivity of Solids by Means of the Guarded-Comparative-Longitudinal Heat Flow Meter:用于测量固体材料热导率,辅助分析温升速率与材料特性的关系。

GB/T 10295-2008 Thermal insulation materials — Determination of steady-state thermal resistance and related properties — Guarded hot plate method:绝热材料稳态热阻测试标准,适用于评估材料对温升速率的影响。

检测仪器

红外热像仪:采用非制冷焦平面阵列传感器,可快速获取器件表面温度分布图像,支持0.01℃的温度分辨率和50Hz的帧频,用于非接触式瞬态温升速率的可视化测量。

热电偶阵列:由多支K型或T型热电偶组成,通过柔性电路板集成于被测器件表面,实现多点同步温度采集,温度测量精度±0.5℃,采样频率最高100Hz。

激光闪射仪:利用激光脉冲加热样品表面,通过红外探测器测量背面温度响应,计算材料的热扩散率和热导率,适用于分析材料本征特性对温升速率的影响,热扩散率测量范围1×10^-7~100mm²/s。

功率循环测试系统:集成可编程电源、电子负载及温控模块,可模拟不同占空比和频率的负载循环,实时监测器件结温变化,支持0.1ms级的负载切换速度和±0.1A的电流控制精度。

恒温恒湿试验箱:配备高精度温湿度控制器和循环风道,可稳定维持-70℃~180℃、10%~98%RH的环境条件,用于研究环境温湿度对器件温升速率的影响,温度均匀度≤±0.5℃。

数据采集卡:支持多通道模拟量输入,采样速率可达1MHz,分辨率16位,用于同步采集温度、电压、电流等信号,实现对温升速率的高精度实时计算。

热阻测试仪:基于电学参数法(如电导法或热阻法),通过注入恒定电流并测量电压变化,计算结到壳或结到环境的热阻,支持0.1℃/W的热阻分辨率和±1%的测量精度。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院