Thermal characterization of complex electronics: understanding structure functions
Dieses White Paper beschreibt, wie transiente Wärmemessungen für die thermische Charakterisierung von Halbleiterkomponenten bei der Elektronikentwicklung verwendet werden, um die Risiken von thermischen Ausfällen und Rückrufaktionen zu reduzieren. Der Schwerpunkt liegt auf dem Mehrwert der Analyse des Wärmeflusspfades mit Strukturfunktionen, um die thermischen Kennzahlen der Komponenten und des Packages festzulegen, Fehler zu diagnostizieren und die Genauigkeit des Modells der thermischen Simulation während der Entwicklung der Elektronikprodukte zu verbessern.
Strukturfunktionen sind ein Profil des thermischen Widerstands im Vergleich zur thermischen Kapazität des Wärmeflusspfads von der Sperrschicht zur Umgebung. Sie werden aus genauen transienten Sperrschichttemperaturmessungen abgeleitet. Sie bieten genaue thermische Informationen zu jeder Schicht in einem Package. Konstrukteure sind in der Lage, die physischen Charakteristiken von Schichten zu identifizieren, einschließlich Chipbefestigung, Basis oder Wärmeleitmaterialien und können sogar die Leistung von Kühlgeräten wie Kühlkörper, Lüfter und Kühlplatten charakterisieren.
Dieses White Paper enthält drei Beispiele für den Einsatz von Strukturfunktionen in Elektronik- und Halbleiteranwendungen: LED-Leuchtmittel zum Charakterisieren der thermischen Widerstände und zum Identifizieren von Defekten, Messungen der Wärmeleitfähigkeit des thermisches Schnittstellenmaterials (Thermal Interface Material, TIM) und Kalibrierung eines thermischen Modells von Komponenten.
Zu den behandelten Themen zählen:
- Elektrische Prüfmethoden (einschließlich JEDEC Standard), Sperrschichttemperatur (Tj) und Messung des thermischen Widerstands (mit Simcenter T3STER)
- Die Verwendung von Strukturfunktionen zum Festlegen thermischer Kennzahlen einschließlich des thermischen Widerstands (Rth) und der thermischen Modellkalibrierung
- Anleitung zu kumulativen und differentiellen Strukturfunktionen