[發(fā)明專利]一種預(yù)測(cè)功率器件結(jié)溫的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710508574.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107315877B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧二平;趙志斌;陳杰;黃永章
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王加貴

1.一種預(yù)測(cè)功率器件結(jié)溫的方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取被測(cè)器件的積分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線；

根據(jù)所述被測(cè)器件的封裝形式、封裝材料、所述積分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線的起點(diǎn)確定所述被測(cè)器件的第一芯片層；

根據(jù)所述積分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線中對(duì)應(yīng)所述第一芯片層的曲線段的斜率對(duì)所述第一芯片層進(jìn)行分層，得到各熱等效層及對(duì)應(yīng)的熱阻值；

根據(jù)各所述熱等效層及對(duì)應(yīng)的熱阻值建立所述被測(cè)器件的所述芯片層的熱等效分層模型，以預(yù)測(cè)所述被測(cè)器件的結(jié)溫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述被測(cè)器件的封裝形式、封裝材料、所述積分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線的起點(diǎn)確定所述被測(cè)器件的芯片層之前還包括：

獲取被測(cè)器件的微分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線；

根據(jù)所述被測(cè)器件的封裝形式、封裝材料和所述微分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線的拐點(diǎn)確定所述被測(cè)器件的第二芯片層；

根據(jù)所述第二芯片層對(duì)所述第一芯片層進(jìn)行校正得到校正的第一芯片層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，與所述被測(cè)器件的微分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線對(duì)應(yīng)的微分結(jié)構(gòu)函數(shù)為：

ρ(R)＝c×ρ×k×A²，

其中，ρ(R)表示器件的微分結(jié)構(gòu)函數(shù)，A表示材料的橫截面積，k表示材料的熱導(dǎo)率，c表示材料的比熱容，ρ表示材料的密度，R表示器件的熱阻。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，與所述被測(cè)器件的積分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線對(duì)應(yīng)的積分結(jié)構(gòu)函數(shù)為：

C(R)＝c×ρ×k×A²×R，

其中，C(R)表示器件的積分結(jié)構(gòu)函數(shù)，R表示器件的熱阻，A表示材料的橫截面積，k表示材料的熱導(dǎo)率，c表示材料的比熱容，ρ表示材料的密度。

5.一種預(yù)測(cè)功率器件結(jié)溫的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

積分曲線獲取模塊，用于獲取被測(cè)器件的積分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線；

第一芯片層確定模塊，與所述積分曲線獲取模塊連接，用于根據(jù)所述被測(cè)器件的封裝形式、封裝材料、所述積分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線的起點(diǎn)確定所述被測(cè)器件的第一芯片層；

分層模塊，分別與所述積分曲線獲取模塊和所述第一芯片層確定模塊連接，用于根據(jù)所述積分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線中對(duì)應(yīng)所述第一芯片層的曲線段的斜率對(duì)所述第一芯片層進(jìn)行分層，得到各熱等效層及對(duì)應(yīng)的熱阻值；

分層模型確定模塊，與所述分層模塊連接，用于根據(jù)各所述熱等效層及對(duì)應(yīng)的熱阻值建立所述被測(cè)器件的所述芯片層的熱等效分層模型，以預(yù)測(cè)所述被測(cè)器件的結(jié)溫。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：

微分曲線獲取模塊，用于獲取被測(cè)器件的微分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線；

第二芯片層確定模塊，與所述微分曲線獲取模塊連接，用于根據(jù)所述被測(cè)器件的封裝形式、封裝材料和所述微分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線的拐點(diǎn)確定所述被測(cè)器件的第二芯片層；

校正模塊，與所述第二芯片層確定模塊和所述第一芯片層確定模塊連接，用于根據(jù)所述第二芯片層對(duì)所述第一芯片層進(jìn)行校正得到校正的第一芯片層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，與所述被測(cè)器件的微分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線對(duì)應(yīng)的微分結(jié)構(gòu)函數(shù)為：

ρ(R)＝c×ρ×k×A²，

其中，ρ(R)表示器件的微分結(jié)構(gòu)函數(shù)，A表示材料的橫截面積，k表示材料的熱導(dǎo)率，c表示材料的比熱容，ρ表示材料的密度，R表示器件的熱阻。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，與所述被測(cè)器件的積分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線對(duì)應(yīng)的積分結(jié)構(gòu)函數(shù)為：

C(R)＝c×ρ×k×A²×R，

其中，C(R)表示器件的積分結(jié)構(gòu)函數(shù)，R表示器件的熱阻，A表示材料的橫截面積，k表示材料的熱導(dǎo)率，c表示材料的比熱容，ρ表示材料的密度。