代替GB/T8446.1—2004電力半導體器件用散熱器 I l2規范性引用文件 3術語和定義 4型式和冷卻方式代號 25外形尺寸和安裝尺寸 35.1SF系列散熱器的尺寸 5.2SS系列散熱器的尺寸 6其他技術要求 6.2主要性能 6.3散熱器組裝 7檢驗規則 7.1逐批檢驗 7.2型式試驗 8.1標志 8.2包裝 8.3運輸和貯存 附錄A(資料性)散熱體特性曲線示例 參考文獻 I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。GB/T8446《電力半導體器件用散熱器》與下列標準共同構成我國電力半導體器件用散熱器系列標準：——JB/T5781電力半導體器件用型材散熱器技術條件；——JB/T8175電力半導體器件用型材散熱體外形尺寸；——JB/T8757電力半導體器件用熱管散熱器；——JB/T9684電力半導體器件用散熱器選用導則。本文件是GB/T8446《電力半導體器件用散熱器》的第1部分。GB/T8446已經發布以下部分：——第1部分：散熱體；——第2部分：熱阻和流阻測量方法；——第3部分：絕緣件和緊固件。本文件代替GB/T8446.1—2004《電力半導體器件用散熱器第1部分：鑄造類系列》。與GB/T8446.1—2004相比，除結構調整和編輯性改動外，主要技術變化如下：a)更改了“范圍”“規范性引用文件”(見第1章和第2章，2004年版的第1章和第2章);b)更改了“散熱器""散熱體""熱阻""流阻""臺面""臺面溫度"的定義，增加了"(水冷卻散熱體的)型腔”的定義(見第3章，2004年版的第3章);c)將“水冷散熱器”更改為“水冷卻散熱體”(見4.1、6.2和第7章，2004年版的4.2、5.4、第6章和第7章);d)刪除了螺栓形自冷散熱器SZ系列和螺栓形風冷散熱器SL系列(見2004年版的4.3、第5章和第6章);e)將圖4和表4中表示角度的符號“α”更改為“β”(見5.2.1,2004年版的5.4);f)增加了SF3×系列散熱體和SS3×系列散熱體(見第4章～第6章);g)更改了水冷卻散熱體型腔試漏壓力的規定(見6.2,2004年版的6.3),刪除了絕緣件的耐受電壓要求和散熱體材質的規定(見2004年版的6.3.1和6.4);h)增加了耐鹽霧的要求(見6.1和7.2);i)將“周期檢驗”更改為“型式試驗”,并更改了相應的規定(見7.2,2004年版的7.2);j)更改了附錄A和附錄B(見附錄A和附錄B,2004年版的附錄A和附錄B)。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國電器工業協會提出。本文件由全國電力電子系統和設備標準化技術委員會(SAC/TC60)歸口。本文件起草單位：祥博傳熱科技股份有限公司、西安派瑞功率半導體變流技術股份有限公司、全球能源互聯網研究院有限公司、廣州高瀾節能技術股份有限公司、江蘇新彩陽機電技術有限公司、河北華整實業有限公司、中車株洲電力機車研究所有限公司、江蘇宏微科技股份有限公司、江蘇海鼎電氣科技有限公司、湖北臺基半導體股份有限公司、西安電力電子技術研究所、常州博瑞電力自動化設備有限公司。Ⅱ本文件及其所代替文件的歷次版本發布情況為：——1979年首次發布為JB2594—1979《電力半導體器件用散熱器》;—1987年首次發布為GB/T8446.1并代替JB2594—1979,2004年第一次修訂；——本次為第二次修訂。ⅢGB/T8446《電力半導體器件用散熱器》給出構成電力半導體器件用散熱器的散熱體、絕緣件和緊固件的技術要求，檢驗規則，標志、包裝、運輸和貯存要求以及散熱體的熱阻和流阻測量方法，擬由3個部分組成。——第1部分：散熱體。目的在于規定構成電力半導體器件用散熱器的散熱體的術語和定義、技術——第2部分：熱阻和流阻測量方法。目的在于規范構成電力半導體器件用散熱器的散熱體(包括鑄造、擠壓、型材和熱管散熱體)的熱阻和流阻測量方法?！?部分：絕緣件和緊固件。目的在于規定構成電力半導體器件用散熱器的絕緣件和緊固件1電力半導體器件用散熱器第1部分：散熱體1范圍本文件規定了電力半導體器件用散熱體的術語和定義、型式和冷卻方式代號、外形尺寸和安裝尺本文件適用于電力半導體器件用空氣冷卻散熱體和水冷卻散熱體。外形尺寸和安裝尺寸符合本文件第5章規定的型材散熱體也可參照使用。本文件不適用于熱管類散熱體。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T1031—2009產品幾何技術規范(GPS)表面結構輪廓法表面粗糙度參數及其數值GB/T1804—2000一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差GB/T1958—2017產品幾何技術規范(GPS)幾何公差檢測與驗證GB/T2423.17—2008電工電子產品環境試驗第2部分：試驗方法試驗Ka:鹽霧GB/T8446.2電力半導體器件用散熱器第2部分：熱阻和流阻測試方法GB/T8446.3電力半導體器件用散熱器第3部分：絕緣件和緊固件JB/T4159熱帶電工產品通用技術要求3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。散熱器heatsink由散熱體、導電端子、緊固件和絕緣件(如果有)等組成，對半導體器件有散熱功能的機械組件。注：散熱器通常以“套”為產品單位。對散熱器的散熱功能起主要作用的導熱體。冷卻媒質coolingmedium將半導體器件產生的熱量帶走的液體(例如，水)或氣體(例如，空氣)。[來源：GB/T3859.1—2013,3.8.1,有修改]2(水冷卻散熱體的)型腔chamber(ofawatercooledradiator)水冷卻散熱體容納冷卻媒質的空間。散熱體與半導體器件接觸的面積，半導體器件產生的熱量通過該面積傳導至散熱體。T、為計算散熱體的溫升和熱阻，在臺面規定點測得的溫度。注：臺面溫度的單位為攝氏度(℃)或開爾文(K)。R在熱平衡條件下，散熱體臺面溫度和冷卻媒質中的規定點溫度之間的溫度差與產生該溫度差的耗散功率(熱流)之比。注：熱阻的單位為攝氏度每瓦(℃/W)或開爾文每瓦(K/W)。(散熱體的)流阻inlet-outletfluidpressuredrop(ofaradiator)(散熱體的)壓力降在穩態條件下，規定的風道或水路中，冷卻媒質在散熱體上游側規定點和下游側規定點處的總壓力注1:流阻在風道系統中也稱為風阻，在水路系統中也稱為水阻。注2:流阻的單位為帕(Pa)。注3:散熱體在風道或水路中相向迎面冷卻媒質流向的一側為上游側，其相反的一側為下游側。注4:總壓力為靜壓力與動壓力的代數和。M為半導體器件安裝散熱體時，使二者具有良好熱接觸而施加的力矩的額定值。注：安裝力矩的單位為牛米(N·m)。F為半導體器件安裝散熱體時，使二者具有良好熱接觸而施加的力的額定值。注：安裝力的單位為牛(N)。4型式和冷卻方式代號4.1散熱體(包括空氣冷卻散熱體和水冷卻散熱體)的型號由如下三部分組成： -表示散熱體(一個字母)34.2散熱體的型號規格見表1。產品系列型號規格SF1×系列散熱體SF11SF12SF13SF14SF15SF16SF17SF17ASF18SF18ASS1×系列散熱體SS11SS12SS13SS14SS15SS16——SF3×系列散熱體SF31SF32SF33SF34SF35SF36SF37 SS3×系列散熱體SS31SS32SS33SS34SS35SS36SS37—5外形尺寸和安裝尺寸5.1SF系列散熱器的尺寸5.1.1SF11、SF12和SF13散熱體組裝半導體器件后，散熱器的尺寸應符合圖1和表2的規定。散熱體組裝半導體器件后，散熱器的尺寸應符合圖2和表2的規定。5.1.3SF3×系列散熱體應符合圖3和表3中給出的外形尺寸。模塊安裝面尺寸、模塊安裝位置、安裝孔大小和數量可參照表3或根據實際應用需求確定。45散熱體構成的散熱器圖3SF3×系列散熱體外形尺寸和模塊安裝面尺寸示意圖單位為毫米型號規格外形尺寸導電端子尺寸安裝尺寸LDHLDD?DmaxH?dd?Xh?dbCefgij82螺孔M6-6H-20M10×1206M382螺孔M6-6H-20M10×1206M382螺孔M6-6H-20M10X1206M34螺孔M6-6H-20M12×1408M34螺孔M8-6H-20M12×1508M34螺孔M8-6H-20M12×1808M34螺孔M8-6H-20M12×1808M3M12X1904螺孔M8-6H-20M16×2108M3允差：D為±3mm、H為mm、Ha為±4mm、g為mm單位為毫米型號規格外形尺寸安裝尺寸LDHheAA?BBB?C5M5×8M5×8M6×10M6×10M6×10允差：L為_8mm、D為±0.5mm、H為+3mm。85.2SS系列散熱器的尺寸5.2.1SS1×系列散熱體的結構形式除導電端子外，其他部分相同(見圖4)。SS11、SS12、SS13、SS14、SS15和SS16散熱體組裝半導體器件后，散熱器的尺寸應符合圖4和表4的規定。5.2.2SS1×系列散熱體導電端子的安裝孔分為單孔、雙孔和四孔三種(分別見圖4、圖5和圖6)。SS11和SS12散熱體導電端子的尺寸應符合圖4的規定，SS13和SS14散熱體導電端子的尺寸應符合圖5的規定，SS15和SS16散熱體導電端子的尺寸應符合圖6的規定。5.2.3SS3×系列散熱體應符合圖7和表5中給出的外形尺寸。模塊安裝面尺寸、模塊安裝位置、安裝孔大小和數量可參照表5或根據實際應用需求確定。圖4SS11和SS12散熱體構成的散熱器單位為毫米型號規格外形尺寸散熱體尺寸安裝尺寸LDHL?H?D?DmaxHdabcefβ4M8×140M34長孔10×149——65M12×145M34長孔12×15966M12×145M34長孔12×15986M12×170M34長孔12×2098M16×230M54長孔11×20M16×250M54長孔11×20允差：L為-mm、L;為±2mm、L?為-2mm、D?為±0.5mm、H為+smm、H?和H?均為±3mm、β為±3°,單位為毫米型號規格外形尺寸安裝尺寸進、出水接口的螺紋LDHAA?A?BCdSS31M5M5×8M16×1.5×10SS32—M5M5X8M16×1.5×10SS33M6M6×10M16×1.5×10SS34M6M6×10M16×1.5×15SS35M6M6×10M16×1.5×15SS36450M6M6×10M24×1.5×15SS37M6M6×10M24×1.5×15允差：L為-3mm、D為±0.5mm、H為+8mm。圖7SS3×系列散熱體外形尺寸和模塊安裝面尺寸示意圖6其他技術要求6.1外觀6.1.2散熱體臺面的平面度不應低于9級，表面粗糙度Ra的最大允許值為1.6μm。6.1.3散熱體的表面應根據實際應用需求進行工藝處理(例如，鈍化、陽極氧化、電鍍鎳、化學鍍鎳等),在熱帶地區、沿海地區使用的散熱體的耐潮濕、耐鹽霧和耐霉菌能力應符合JB/T4159的規定。6.2主要性能6.2.1對水冷卻散熱體的型腔施加不小于6×10?Pa氣壓，持續時間不小于2min(在此期間，壓力變化不應超過規定值的±5%),不應有變形、滲漏或冒泡現象。6.2.2SF1×系列、SS1×系列散熱體的熱阻、流阻應符合表6的規定。SF3×系列、SS3×系列散熱體的熱阻、流阻應參照表6的規定或根據實際應用需求確定。產品系列型號規格安裝尺寸Dmx(對于SF1×和SS1×)或B×C(對于SF3×和SS3×)熱阻R流阻Pa空氣冷卻散熱體SF11SF12SF13SF14SF15SF16SF17SF17ASF18SF18ASF31SF32SF33SF34SF35SF36SF370.1200.0900.0710.0560.0480.0370.0300.0300.0250.0250.0200.0250.0200.0220.0220.0250.023水冷卻散熱體SS11SS12SS13SS14SS15SS16SS31SS32SS33SS34SS35SS36SS370.0260.0180.0150.0130.0110.0100.0070.0070.0080.0080.0070.0080.00740040030000400004500045000600006500080000測量空氣冷卻散熱體時的風速為6m/s,測量水冷卻散熱體時的水流量為4L/min。6.2.3散熱體制造廠商應在產品說明書或其他技術文件中給出散熱體熱阻、流阻與水流量或風速，散熱體溫升與耗散功率的關系等特性曲線(見附錄A)。6.3散熱器組裝6.3.1組裝散熱器適用的緊固件和絕緣件應符合GB/T8446.3的規定。6.3.2安裝力矩或安裝力應符合半導體器件標準的相關規定。6.3.3雙側散熱半導體器件用散熱體的臺面的安裝定位銷(如果有)尺寸為：直徑φ2.5mm,高出臺面7檢驗規則7.1逐批檢驗每批散熱體應按表7的規定檢驗。AQL的具體抽樣方案見附錄B中表B.1。如果初次提交不合格，應加嚴一級重新提交再次檢驗，但只能重新提交一次。序號檢驗項目檢驗方法合格判據AQL(Ⅱ)1外觀目測檢查符合6.1.1的規定2尺寸和表面質量1)按GB/T1804—2000規定的方法；2)平面度和表面粗糙度按GB/T1031—2009和GB/T1958—2017規定的方法；3)用游標卡尺等量具測量符合第5章和6.1.2的規定3密封性(僅對水冷卻散熱體的型腔)按6.2.1規定的方法符合6.2.1的規定100%檢驗4熱阻按GB/T8446.2規定的方法符合表6的規定(表6中未列出規格的，應符合實際應用要求)5流阻按GB/T8446.2規定的方法符合表6的規定(表6中未列出規格的，應符合實際應用要求)7.2型式試驗在下列情況下，散熱體應按表8進行型式試驗：a)新產品試制完成時；b)產品設計、工藝或使用的材料改變可能影響性能時；c)定型生產的產品，每三年進行一次。但如果停產一年或以上，應重新進行型式試驗。如初次檢驗不合格，應按附錄B中表B.2追加抽樣再次檢驗，但只能追加一次。序號檢驗項目檢驗方法合格判據抽樣方案nAc1外觀目測檢查符合6.1.1的規定12尺寸和表面質量1)按GB/T1804—2000規定的方法；2)平面度和表面粗糙度按GB/T1031—2009和GB/T1958—2017規定的方法；3)用游標卡尺等量具測量符合第5章和6.1.2的規定1表8(續)序號檢驗項目檢驗方法合格判據抽樣方案n3鹽霧(僅對熱帶地區、沿海地區使用的散熱體)按GB/T2423.17—2008規定的方法，試驗持續時間24h表面不出現腐蝕產物或腐蝕現象304抗壓強度按6.3.2的規定，在壓力機上對散熱體臺面施加壓力。施力后，按GB/T1031—2009和GB/T1958—2017的規定檢查散熱體臺面的表面質量符合6.1.2的規定305密封性(僅對水冷卻散熱體的型腔)按6.2.1規定的方法符合6.2.1的規定06熱阻按GB/T8446