Thermal characterization of complex electronics: understanding structure functions

Tento technický dokument popisuje, jak lze měření přechodných tepelných jevů pro zjištění tepelných charakteristik polovodičových komponent použít při vývoji elektroniky ke snížení rizika tepelného selhání výrobků a následných reklamací. Zaměřuje se na využití hodnoty analýzy přenosových drah tepla pomocí strukturních funkcí k určení tepelných metrik komponent a balení pro účely diagnostiky selhání a zlepšení přesnosti modelu tepelné simulace během vývoje elektronických výrobků.

Strukturní funkce jsou profily tepelného odporu a kapacity přenosových drah u jednotlivých výrobků. Odvozují se od přesného měření skutečné teploty. Nabízí podrobné tepelné informace o všech vrstvách v balení. Inženýři mohou identifikovat fyzikální charakteristiky jednotlivých komponent, zejména použitých čipů, základní desky, materiálu tepelného rozhraní, obalu i chladičů a ventilátorů.

Tento technický dokument obsahuje 3 příklady využití strukturních funkcí v oblasti elektroniky a polovodičů: LED osvětlení pro určení charakteristik odporů tepelného rozhraní a identifikaci problémů, hromadné měření tepelné vodivosti materiálů tepelného rozhraní (TIM) a kalibraci komponent tepelného modelu.

Probraná témata jsou:

• Metody elektrického testování (včetně testovacích norem JEDEC), měření skutečné teploty (Tj) a tepelné impedance (pomocí aplikace Simcenter T3STER)
• Využití strukturních funkcí k určení tepelných metrik, například tepelného odporu (Rth) a kalibrace tepelného modelu
• Návod k použití kumulativních a rozdílových strukturních funkcí