Thermal characterization of complex electronics: understanding structure functions

Il white paper descrive in che modo la misurazione del transitorio termico, per la caratterizzazione termica dei componenti dei semiconduttori, viene impiegata nello sviluppo dei componenti elettronici per ridurre i rischi di malfunzionamento termico e richiamo dei prodotti. Si focalizza sull’importanza dell’analisi del percorso del flusso di calore, che utilizza funzioni di struttura per determinare metriche termiche di componenti e package, per la diagnosi dei difetti e per migliorare la precisione del modello di simulazione termica durante lo sviluppo di prodotti elettronici.

Le funzioni di struttura (Structure Functions) rappresentano un profilo di resistenza termica rispetto alla capacità termica del percorso del flusso di calore, dalla giunzione all’ambiente, e si ottengono dalla misurazione precisa della temperatura di giunzione transitoria. Forniscono informazioni termiche dettagliate su ogni strato all’interno del package. Gli ingegneri sono in grado di identificare le caratteristiche fisiche degli strati fra cui die attach, base, materiale per l’interfaccia termica, package case, nonché caratterizzare le prestazioni del dispositivo di raffreddamento quali dissipatori, ventole e piastre fredde.

Il white paper include 3 esempi di utilizzo delle funzioni di struttura nelle applicazioni per l’elettronica e i semiconduttori: Illuminazione a LED per caratterizzare le resistenze termiche all’interfaccia e identificare i difetti, la misurazione della conducibilità termica dei materiali di interfaccia termica (TIM, Thermal Interface Material) e la calibrazione di un modello termico dei componenti.

Argomenti trattati:

• Metodi di test elettrici (compresi standard di test JEDEC), misurazione della temperatura di giunzione (Tj) e dell’impedenza termica (mediante Simcenter T3STER)
• Utilizzo delle funzioni di struttura per determinare metriche termiche fra cui resistenza termica (Rth) e calibrazione di modelli termici
• Guida alle funzioni di struttura cumulative e differenziali