1.6.4 热应力测试注意事项
1.试验温度基准
自散热产品:以产品上方或侧方2cm处的典型位置温度为基准,自散热开关电源基准温度选择如图1-10所示。
图1-10 自散热开关电源基准温度选择
基板自散热产品:以基板中心典型位置温度为基准。
水冷散热产品:以水冷基板中心典型位置温度为基准。
风冷产品:以进风口1cm处典型位置的环境温度为基准,风冷吹风型开关电源基准温度选择如图1-11所示,风冷抽风型开关电源基准温度选择如图1-12所示。
图1-11 风冷吹风型开关电源基准温度选择
图1-12 风冷抽风型开关电源基准温度选择
2.环境试验箱要求
被测电源体积最好不超过试验箱体积的1/10,并置于中部,与箱壁间隔不小于20cm。
对于自散热产品,风速不大于0.2m/s,有条件时推荐使用自然对流试验箱。
3.热电偶制备要求
推荐使用K、T和J形热电偶,热电偶制备要求代表尺寸如图1-13所示。
图1-13 热电偶制备尺寸要求
剥去内绝缘层直到距离顶端约1.5mm处,剥去外绝缘层直到距离顶端约15mm处。顶端通过点焊连接,接球直径0.5mm为宜,焊接时严禁引入其他金属杂质,以免带来较大测试误差。
4.热电偶粘贴点选择要求
热电偶粘贴点要以最靠近发热部位的表面或靠近周边热源方向为准。要关注热成像测试结果中的异常热点和功耗>0.5W的器件表面。热电偶不能直接粘在带电件表面上。风冷产品热电偶粘在器件背风侧。磁性器件的磁芯和线圈均要求进行温升测试。功率器件粘贴在靠近器件内部晶圆的外表面。继电器在距离本体3mm周围靠近热源处粘贴。无法确定器件最热点时同时粘贴两个疑似最高温度测试点。
5.热测试过程把控
热电偶线不宜过多,以免影响正常散热通道。若器件在30min内温度变化不超过1℃,可认为温度稳定,热熔大的器件可放宽至2℃。风冷产品工作时长建议不低于45min,自然散热和基板散热产品工作时长建议不低于90min。
6.电源安装方式影响
有些电源使用时可能放在桌子上,也可能挂在墙上,而这些电源基本上靠自然散热,安装方法不同会直接影响到电源的热对流,进而影响到电源内部的温度分布。因此,测试此类电源时必须考虑不同的安装位置,在实验室条件下,把电源摆放在桌子上时热应力测试通过,并不代表电源挂在墙上热应力测试也能通过。
有些电源叠在一起使用比较常见,做类似电源的热测试时,必须考虑到产品在此情况下热测试是否符合要求。一些机框式电源,由于槽位比较多,风道设计可能存在一定的死角。热应力测试时必须将被测电源放在散热最差的槽位,并且在其旁边槽位插入规格所能支持的大功耗电源,满载工作进行热应力测试。