[发明专利]一种基于焊锡热导率测试的微波产品热仿真方法

说明书

本发明提供一种基于焊锡热导率测试的微波产品热仿真方法，首先测试焊锡的热导率，将温度传感器固定在待测产品的芯片上表面和盒体内表面，将待测产品放置在液冷测试架并使待测产品分别与功率计和电源连接；当待测产品到达热稳态后，根据温度传感器的温度值和功率，计算得到焊锡层的热导率，然后进行热仿真。本方法使基于焊锡的热导率进行产品热仿真的仿真结果更可靠，通过测试精确计算出不同种类焊锡热导率，有效提高微波产品组件热仿真结果准确性，特别是微波产品微组装过程中使用不同种类焊料片的情况下，对微波产品工作过程中温升进行可靠预判，并最终有效保证微波产品中元器件使用寿命，进一步提高产品热仿真对产品使用可靠性的现实指导意义。

技术领域

本发明涉及测量测试技术领域，具体涉及一种基于焊锡热导率测试的微波产品热仿真方法。

背景技术

随着微波组件产品技术发展，微波组件各项指标要求不断提升，组件内部的元器件不断向着小型化、高功耗的方向发展。系统集成度的提高，必然带来产品内部热流密度的激增，产品使用过程中产生的温升会对裸芯片等器件的使用寿命造成影响，因此，借助热仿真技术对产品的热性能进行预判和分析，将在很大程度上提高产品使用过程中的可靠性。

焊锡热导率作为热仿真过程中影响仿真结果的一个重要参数，对仿真结果的准确性尤为重要。因此，找到一种操作简单同时能够精确计算焊锡热导率的方法，对提高产品热仿真结果的准确性并最终提高产品寿命具有重要意义。

发明内容

本发明是为了解决热仿真结果准确性问题，提供一种基于焊锡热导率测试的微波产品热仿真方法，本方法通过测试精确计算出不同种类焊锡热导率，并且测试数值的准确，使基于此参数进行产品热仿真的仿真结果更可靠，特别是针对微波产品微组装过程中使用不同种类焊料片的情况下，可对微波产品工作过程中的温升进行可靠预判，并最终有效保证微波产品中元器件的使用寿命，进一步提高产品热仿真对产品使用可靠性的现实指导意义。

本发明提供一种基于焊锡热导率测试的微波产品热仿真方法，包括以下步骤：

S1、焊锡热导率测试：将待测微波产品与焊锡热导率测试装置连接，待测微波产品进入稳定状态后获得测试结果并计算焊锡的热导率λ；

S2、热仿真：将热导率λ添加到仿真软件焊锡材料参数设置中并新建出焊锡材料，设置仿真边界条件，最终得出待测微波产品的热仿真结果，并通过热仿真结果对待测微波产品的热性能进行评估和优化。

本发明所述的一种基于焊锡热导率测试的微波产品热仿真方法，作为优选方式，步骤S1包括：

S11、装置连接：将第一温度传感器固定在芯片上表面，将第二温度传感器固定在盒体内表面，将第一温度传感器、第二温度传感器与多功能开关控制器连接，将待测微波产品放置在液冷测试架并使待测微波产品分别与功率计和电源连接；

S12、通电：各组件通电，使待测微波产品处于工作状态；

S13、读数并计算焊锡热导率：当功率计显示的数值稳定即待测微波产品到达热稳态后，同时记录多功能开关控制器显示的第一温度传感器的温度值T₁、第二温度传感器的温度值T₂和功率计显示的功率P，计算焊锡层的厚度L、截面积A，根据下述公式计算得到焊锡层的热导率λ：

本发明所述的一种基于焊锡热导率测试的微波产品热仿真方法，作为优选方式，步骤S1中，待测微波产品包括盒体、设置在盒体内表面底部的芯片和将芯片固定在盒体中的焊锡层，第二温度传感器位于焊锡层一侧。

本发明所述的一种基于焊锡热导率测试的微波产品热仿真方法，作为优选方式，步骤S2中，仿真边界条件包括待测微波产品的材料、散热形式、热源位置及大小、热仿真形式。

本发明所述的一种基于焊锡热导率测试的微波产品热仿真方法，作为优选方式，第一温度传感器为热电偶丝。