一种基于温度场重建法的多芯片并联模块快速热建模方法技术

技术编号:41292207 阅读:22 留言:0更新日期:2024-05-13 14:42
本发明专利技术公开了一种基于温度场重建法的多芯片并联模块快速热建模方法,本发明专利技术方法结合了传热理论等先验物理知识与有限元仿真数据集,搭建了热场重建的框架,提取出了热场重建的关键参量,通过有限的计算进行拟合,实现了较高的预测精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力电子器件领域,具体涉及一种基于温度场重建法的多芯片并联模块快速热建模方法


技术介绍

1、近年来,新能源汽车、直流输电、新能源并网和微电网等领域的发展对功率半导体模块提出了更高的要求。随着以碳化硅(sic)、氮化镓(gan)为代表的第三代半导体的快速发展,传统的功率模块已经无法充分发挥第三代半导体的性能,日益成为制约功率模块性能的主要因素之一。目前,功率模块的需求主要体现在高电流密度、高可靠性、高功率密度等方面。随着功率密度的提高,sic模块变得更加紧凑,具有复杂的热耦合效应。因此,在功率模块设计与优化过程中,建立功率模块的热模型,仿真得到功率模块内部的温度分布十分重要。

2、针对功率模块的热建模,当前主要采用有限元仿真的方法,使用comsol、ansys等多物理场有限元仿真软件进行求解。但该方法存在计算量大、计算时间长、收敛性差等问题。另外,常用的有限元建模法在每次模块几何结构调整后需要重新建模,电热耦合过程需要进行多次仿真,过程繁琐,耗时较长。

3、另外,也使用热网络模型法进行模块热建模。热网络模型法通过考虑一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于温度场重建法的多芯片并联模块快速热建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于温度场重建法的多芯片并联模块快速热建模方法,其特征在于,步骤4)具体为:

3.根据权利要求1所述的一种基于温度场重建法的多芯片并联模块快速热建模方法,其特征在于,步骤5)中参考有限元网格划分中的三角网格生成方法,在DBC上铜层上表面划分三角网格,并分别求解芯片中心位于每个三角网格顶点时的十字等温点集。

4.根据权利要求1所述的一种基于温度场重建法的多芯片并联模块快速热建模方法,其特征在于,步骤6)中通过二维插值计算三角形内部点的十字等温点...

【技术特征摘要】

1.一种基于温度场重建法的多芯片并联模块快速热建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于温度场重建法的多芯片并联模块快速热建模方法,其特征在于,步骤4)具体为:

3.根据权利要求1所述的一种基于温度场重建法的多芯片并联模块快速热建模方法,其特征在于,步骤5)中参考有限元网格划分中的三角网格生成方法,在dbc上铜层上表面划分三角网格,并分别求解芯片中心位于每个三角网格顶点时的十字等温点集。

4.根据权利要求1所述的一种基于温度场重建法的多芯片并联模块快速热建模方法,其特征在于,步骤6)中通过二维插值计算三角形内部点的十字等温点集。

5.根据权利要求1所述的一种基于温度场重建法的多芯片并联模块快速热建模方法,其特征在于,步骤7)中对每一个十字等温点集,以十字等温点集中的坐标为轴,采用椭圆形状扩充点集,并使用三次样条函数插值完成dbc完整且芯片处于dbc上铜层任意...

【专利技术属性】
技术研发人员:王来利陈蔚翔张缙刘意刘进军
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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