热阻测试主要应用于液冷板、液冷散热组件、CDU及液冷系统中的热传递部件，常见于数据中心、AI服务器、高密度计算设备和储能设备等液冷应用场景。测试通过向被测对象施加稳定热负载，同时控制冷却液流量和入口温度，测量热源侧温度以及冷却介质参考温度，用于计算规定热路径下的热阻。
液冷产品热阻较高时，在相同热负载条件下可能产生更大的温差，使热源温度升高并影响设备运行状态。热阻测试通过统一热负载、流量、入口温度和测温位置，对热源至冷却介质之间的温差进行测量和分析，从而评价热量传递过程中的热阻水平，并通过不同工况测试观察热阻变化情况。
适用产品
热阻测试适用于需要评价热源与冷却介质之间热传递性能的液冷部件和系统，实际测试对象应根据热源位置、换热路径及产品结构确定。
- 液冷板
- 液冷散热组件
- CDU冷却分配单元
- 服务器液冷散热系统
- 液冷机柜
- 数据中心液冷系统
- 储能设备液冷系统
检测项目
热阻测试通常以稳定热负载下的温差和热负载数据为基础，根据热阻定义确定参考温度和热路径。对于不同液冷产品，可根据测试目的设置不同流量、入口温度及热负载工况进行对比测试。
| 检测项目 | 测试内容/方法 | 主要验证目的 |
|---|---|---|
| 稳态热阻测试 | 在规定热负载、冷却液流量和入口温度条件下运行样品，待温度达到稳定后测量热源温度和冷却介质参考温度，并根据热负载与温差计算热阻 | 评价产品在规定工况下热源至冷却介质热传递路径的热阻水平 |
| 不同流量热阻测试 | 设置多个冷却液流量工况，在各工况稳定后记录热源温度、冷却液温度和流量，并分别计算热阻 | 分析冷却液流量变化对热阻测试结果的影响 |
| 不同热负载热阻测试 | 改变稳定热负载，在保持规定冷却条件下测量各工况温度及运行参数，计算对应热阻 | 评价不同热负载条件下热阻变化及热传递稳定性 |
| 不同入口温度热阻测试 | 设置不同冷却液入口温度，在规定热负载和流量条件下采集热源及冷却介质温度数据 | 分析冷却液入口温度变化对热阻测量结果的影响 |
| 热源温度测试 | 在规定热负载和冷却工况下布置热源侧测温点，持续记录稳定运行阶段的温度数据 | 确认热阻计算所需热源温度，并评价热源侧温度变化 |
标准依据
热阻测试的标准依据需要结合被测产品和具体热路径确定。对于液冷板、CDU及液冷系统，实际测试通常需要结合产品技术规范、客户测试要求以及适用的热测量方法明确热负载、参考温度、流量和稳定判定条件，不能将不同热路径的热阻结果直接进行比较。
| 标准编号 | 标准名称 | 适用范围 |
|---|---|---|
| JEDEC JESD51-1 | Integrated Circuits Thermal Measurement Method — Electrical Test Method | 适用于集成电路热性能测量，在涉及电子器件封装热阻测量时可作为相关热测量方法参考 |
| JEDEC JESD51-4 | Thermal Test Chip Guideline | 适用于热测试芯片相关热性能测试方法，在进行电子器件热阻测量和热性能评价时可作为相关方法参考 |
| ASHRAE TC 9.9 Liquid Cooling Guidelines | Liquid Cooling Guidelines for Datacom Equipment Centers | 适用于数据通信设备中心液冷相关热管理条件，可作为液冷系统热性能测试条件制定的参考依据 |
热阻的定义和测量边界会因产品结构而变化。例如热源至冷却液、热源至冷却板表面以及不同界面之间的热阻，其参考温度和计算方式并不相同。实际测试前应确认热阻定义、测温位置、热负载输入方式及计算方法，并在报告中明确测试条件。
测试要点
热阻测试对热负载稳定性、温度测量位置、冷却液流量和参考温度较为敏感。测试时不仅要关注最终热阻数值，还需要确认热路径和计算边界是否一致，否则即使采用相同计算公式，不同测试方法得到的结果也可能不具备直接可比性。
| 关注事项 | 常见问题 | 说明 | 解决方案 |
|---|---|---|---|
| 热阻定义 | 不同测试采用不同热源温度或冷却液参考温度 | 热阻本质上与特定热路径和温差定义有关，参考点改变会直接改变温差及计算结果，导致不同测试结果无法直接比较 | 测试前明确热阻定义、热源测温点和冷却介质参考温度，并统一计算边界 |
| 热负载稳定性 | 输入热负载持续波动 | 热阻通常根据热负载与温差计算，热负载变化会改变系统热平衡状态，使测得的温度差不能代表稳定工况 | 确认热负载设备状态，达到规定稳定条件后再采集有效数据 |
| 测温位置 | 传感器安装位置发生变化 | 热源表面存在温度梯度，测温位置变化会产生不同温度结果，并进一步影响热阻计算 | 按照测试方案固定测温点位置，检查传感器安装状态并保持重复测试一致 |
| 冷却液流量 | 流量波动或设定流量与实际流量存在差异 | 流量变化会影响冷却介质带走热量的能力，从而改变热源温度和热源与冷却液之间的温差 | 检查流量计和循环回路，确认实际流量稳定并记录有效测试数据 |
| 系统排气 | 冷却回路存在气泡 | 气泡可能造成局部流动和换热状态异常，使热源温度发生波动并影响热阻结果 | 测试前检查循环回路并完成必要排气，异常波动时重新确认系统运行状态 |
| 温度稳定状态 | 系统尚未达到热平衡就开始计算热阻 | 液冷系统存在热惯性，温度仍在变化阶段时计算得到的热阻会随时间变化，不能代表稳定热传递状态 | 预先确定稳定判定条件，待热负载、流量和温度稳定后进行有效数据采集 |
| 重复测试 | 相同工况热阻结果差异较大 | 样品装配、测温位置、热负载或冷却条件变化均可能改变热阻结果，需要判断差异来源 | 统一样品安装和测试条件，对异常结果进行复核，并重新测试确认重复性 |
测试流程
热阻测试应先确定热阻定义和热路径，再建立稳定的热负载及冷却条件，通过温度测量和数据计算得到对应热阻结果。
- 检测准备：确认被测产品、热阻定义、热源位置、参考温度、热负载、冷却液流量及入口温度等测试条件。
- 样品确认：检查样品安装状态、液冷回路连接和热源测温点，确认测量仪器处于正常工作状态。
- 系统预运行：启动冷却循环和热负载设备，检查流量及温度状态，完成必要排气，使系统运行稳定。
- 工况设定：按照测试方案设置热负载、冷却液流量和入口温度，并确认各项参数达到规定范围。
- 稳定测试：待系统达到规定稳定状态后，同步记录热源温度、冷却介质参考温度、流量和热负载等数据。
- 结果计算：按照确定的热阻定义和计算方法，根据热负载与相应温差计算热阻，并分析不同工况下的结果变化。
- 报告输出：整理测试条件、测量方法、原始数据、热阻计算结果及异常记录，形成检测报告。
检测价值
热阻测试能够将液冷产品热源与冷却介质之间的热传递性能转化为可量化的数据，为产品热性能验证和质量评估提供依据。通过统一热阻定义和测试条件，可以对不同工况下的热阻变化进行比较，并判断测试过程中是否存在明显异常。
测试结果可用于产品质量验证、批量生产质量控制、供应链质量管理和项目验收，也可根据具体技术要求用于客户资料提交及认证测试资料准备。对于热源温度异常或热传递性能偏离要求的情况，热阻测试数据还可用于异常问题分析和复测确认。
关于德恺液冷检测
德恺液冷检测围绕液冷产品热阻测试开展检测服务，可针对液冷板、液冷散热组件、CDU及液冷系统，根据明确的热路径开展稳态热阻、不同流量热阻、不同热负载热阻及不同入口温度条件下的测试。测试过程中对热负载、冷却液流量、入口温度、热源温度及参考温度进行记录，并按照确定的热阻定义完成数据计算和分析。
测试数据可形成包含测试条件、测量数据、计算结果、异常记录及结果判定信息的检测报告，用于性能验证、质量评估、项目验收、客户技术资料提交及异常复测确认。欢迎咨询资深专业工程师，获取热阻测试专属方案。
