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公开(公告)号：CN118965896A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411086779.3
申请日：2024-08-08
IPC: G06F30/23 , G06F119/08 , G06F119/04
Abstract: 本发明公开了一种基于功率器件表面温度检测焊层老化形貌的方法及系统，建立未老化功率器件的有限元仿真模型，获取功率器件未老化时表面温度及热流密度的变化规律；建立老化后功率器件的有限元仿真模型，获取功率器件老化后的表面温度及热流密度的变化规律；获取老化后具有任意形貌的功率器件芯片表面温度，利用以上获取的表面温度及热流密度与老化形貌之间关系的规律，根据此表面温度判断出焊层的老化形貌。本发明可以通过观测芯片表面的热流密度分布来检测出焊层空洞的边界，从而确定焊层的形貌。
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公开(公告)号：CN113536627B
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202110726846.3
申请日：2021-06-29
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/3308 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种多芯片IGBT模块热安全运行域刻画方法，首先，在ANSYS Q3D中建立IGBT模块的杂散电感提取模型，得到内部DBC布局的杂散电感矩阵；其次，分析IGBT瞬态开通过程中电流分布不均匀的机理，建立IGBT模块内部各芯片开通损耗的不均匀模型；在COMSOL中建立IGBT模块热阻提取的有限元热模型，得到不同散热条件下各芯片的热阻，包括自热阻和耦合热阻。基于仿真得到的热阻数据，拟合得到IGBT模块内部芯片的热阻网络随散热性能变化的解析模型；最后，在MATLAB脚本中编写多芯片IGBT模块的批量化结温计算程序，并基于不同工况下的最高芯片结温刻画器件的热安全运行域。
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公开(公告)号：CN116757047A
公开(公告)日：2023-09-15
申请号：CN202310789135.X
申请日：2023-06-29
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/06 , G06F119/04 , G06F119/08
Abstract: 本发明提供多次老化采样的功率模块失效机理分析方法、系统、设备，涉及新能源及节能技术领域，采用多次老化采样的方法，以功率循环加速老化试验为基础，通过数字图像处理智能化算法识别超声波扫描的焊层图片从而建立焊层有限元仿真模型，通过多物理场仿真的方式获得准确的焊层失效机理。该方法有充分的试验与理论支撑，获取的失效机理结果可靠，弥补了现有对于功率模块失效机理研究中试验与仿真无法相互验证，并得到准确失效机理的问题。本发明的方法提出结合加速老化试验与有限元仿真研究失效机理，创新性强，且该方法适用于各种类型封装的研究，适用性广。
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公开(公告)号：CN115828809A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211542241.X
申请日：2022-12-02
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/3308 , G06F30/398 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种基于扩散热阻的双面散热平面互联模块热建模方法，首先使用COMSOL仿真出简单布局下的热流分布和温度分布，之后考虑热耦合效应，边缘效应和封装结构带来的特有传热路径，建立了一种快速热建模方法，本发明所需计算量小，计算速度快，对模块结构适应性强，适合双面散热平面互联模块设计阶段的快速热建模。
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公开(公告)号：CN113435090B
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202110728570.2
申请日：2021-06-29
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种基于工况的IGBT模块电‑热‑流体多场耦合仿真方法，首先建立IGBT模块内部芯片级的损耗模型；其次建立描述IGBT模块内部热传导过程的热模型；然后建立描述散热系统中流体的热对流过程的共轭传热模型；最后基于COMSOL Multiphysic with MATLAB编写电‑热‑流体之间耦合变量的交互程序，本发明能够准确仿真出模块在不同工况下的瞬态结温变化，本发明方法充分考虑了不同物理场应力变化的时间尺度，能够在保证计算精度的同时有效地提高仿真效率，能够为电力电子系统的热设计提供有力的支持。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113987998A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111243687.8
申请日：2021-10-25
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/398 , G06F111/10 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于电力工况的全控型功率半导体模块功率循环方法，首先确定实际工况，计算结温壳温信息，采用雨流计数法处理结温壳温数据，然后搭建功率循环装置模型，进行温度循环配对与优化处理，生成加速老化曲线，最后计算试验工况并检验效果。本发明的应用不受应用场合限制，能够获得对应不同实际工况下的加速老化曲线与试验工况。
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公开(公告)号：CN113821951A
公开(公告)日：2021-12-21
申请号：CN202111083107.3
申请日：2021-09-15
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/27 , G06T5/00 , G06T5/30 , G06T7/00 , H01L21/48 , G06F119/06 , G06F119/10
Abstract: 本发明公开了一种IGBT功率模块焊料层空洞识别与合并的智能化方法，通过X射线检测机对IGBT模组内的芯片下面的焊层进行扫描，得到含有空洞的焊层图片；对含有空洞的焊层图片进行预处理，所述预处理包括依次进行的滤波、增加对比度、二值化及顶帽运算；采用多边形拟合的方式对预处理后图片进行空洞识别；对识别到的空洞进行合并，且保持空洞率保持不变。本发明方法仿真精度高、仿真效率高、适用性广。
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公开(公告)号：CN115639451A
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202211191985.1
申请日：2022-09-28
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种采用增强型NMOS电压钳位电路的功率半导体导通压降测量电路，包括计算机、电压钳位电路及采样转换电路，被测器件的输出端与电压钳位电路的输入端相连接，电压钳位电路的输出端与采样转换电路的输入端相连接，采样转换电路的输出端及计算机相连接，该电路具有安全性高、精确性高、适用性广、快速性强以及成本低的特点。
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公开(公告)号：CN113536627A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110726846.3
申请日：2021-06-29
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/3308 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种多芯片IGBT模块热安全运行域刻画方法，首先，在ANSYS Q3D中建立IGBT模块的杂散电感提取模型，得到内部DBC布局的杂散电感矩阵；其次，分析IGBT瞬态开通过程中电流分布不均匀的机理，建立IGBT模块内部各芯片开通损耗的不均匀模型；在COMSOL中建立IGBT模块热阻提取的有限元热模型，得到不同散热条件下各芯片的热阻，包括自热阻和耦合热阻。基于仿真得到的热阻数据，拟合得到IGBT模块内部芯片的热阻网络随散热性能变化的解析模型；最后，在MATLAB脚本中编写多芯片IGBT模块的批量化结温计算程序，并基于不同工况下的最高芯片结温刻画器件的热安全运行域。
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公开(公告)号：CN119830738A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202411903470.9
申请日：2024-12-23
Applicant: 西安交通大学 , 南方电网科学研究院有限责任公司
IPC: G06F30/27 , G01K13/00 , G06N3/044 , G06N3/0464 , G06N3/0985 , G06N3/09 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种基于人工智能的功率半导体模块温度分布估测方法及系统，首先根据温度传感器温度曲线图配置训练数据，通过温度传感器温度曲线解耦功率损耗和散热条件，实现实际工况的全覆盖；其次构建并调试基于人工智能算法的模型实现模块热场的准确重建，通过温度传感器温度与模块热场分布的映射关系实现功率半导体模块的温度估测。本发明实现工况参数的解耦，在保证完全非侵入式的同时，可以得到实际任意工况下整个模块的准确温度场分布，且计算速度快，泛用性强，适合功率半导体模块的温度在线监测。
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