Simcenter Micred hardware
Migliora la qualità termica dei pacchetti di semiconduttori con una soluzione di test che combina la caratterizzazione termica precisa con una valutazione e un binning automatici ad alta produttività
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Funzionalità di Simcenter Micred
Rileva i danni e valuta le alternative progettuali
Un componente elettronico o pacchetto IC è costituito da vari elementi, tra cui il chip, l’attacco della matrice, la base, il TIM, la piastra di raffreddamento e l’ambiente circostante. Ognuno di questi elementi può presentare imperfezioni dovute al processo di produzione o può subire deterioramenti e danneggiamenti durante la vita operativa del componente elettronico. Le imperfezioni portano a un guasto del dispositivo, con conseguenti costi di garanzia e danneggiamento della reputazione agli occhi del cliente.
Simcenter Micred T3STER ti aiuta ad analizzare tali imperfezioni, a localizzare i danni e a individuare i punti deboli. Inoltre, con Simcenter Micred T3STER è possibile identificare e visualizzare i valori di resistenza termica e capacitanza corrispondenti a ciascuno degli elementi nel percorso del flusso di calore, dalla giunzione all’ambiente. Questo ti aiuta a individuare i punti deboli del progetto che possono essere migliorati, ad esempio modificando il materiale o lo spessore dell’attacco della matrice. Inoltre, può aiutarti a identificare potenziali problemi termici, come il deterioramento del percorso termico o le variazioni della resistenza termica
di componenti specifici. L’utilizzo di Simcenter Micred T3STER fornisce un'”impronta digitale” accurata della struttura interna e del comportamento termico, particolarmente utile quando si utilizzano nuovi design o materiali.
Genera metriche termiche conformi a JEDEC
Ottenere valori accurati per temperatura di giunzione e RthJC, RthJP o RthJA basandosi esclusivamente sui modelli di simulazione termica è difficile. Simcenter Micred T3STER utilizza un metodo conforme allo standard JEDEC 51 per i test elettrici.
Sebbene i metodi di test basati su infrarossi o termocoppie possano essere imprecisi o difficili da installare e misurino solo la temperatura superficiale, Simcenter Micred T3STER offre una precisione al centesimo di grado e fornisce una visione completa della struttura interna e del percorso del flusso di calore dalla giunzione all’ambiente.
Oltre a offrire un’elevata precisione, Simcenter Micred T3STER richiede un unico test. Con un metodo di configurazione rapido, semplice e ripetibile, è possibile accelerare i processi di test dei componenti elettronici.
Garantisci l'affidabilità termica utilizzando test di power cycling attivi
Per verificare sperimentalmente la durata prevista dei componenti elettronici, i produttori eseguono test di power cycling attivi. L’elettronica di potenza, sottoposta a frequenti commutazioni e oscillazioni di temperatura in un breve periodo di tempo, è più soggetta a guasti e problemi di affidabilità.
Tradizionalmente, i componenti vengono testati finché non si verifica un guasto e poi vengono portati in laboratorio per individuare il motivo e la posizione del guasto utilizzando, ad esempio, tecniche visive o a raggi X. Tuttavia, si tratta di metodi distruttivi o che forniscono immagini imprecise e difficili da interpretare. Inoltre, non è sempre possibile separare causa ed effetto dei meccanismi di guasto e capire come interagiscono tra loro.
L’hardware e il software Simcenter Micred Power Tester combinano i test di power cycling attivi con il monitoraggio della degradazione termica ed elettrica. Essendo un processo completamente automatizzato, elimina la necessità di andare continuamente avanti e indietro dal laboratorio. Separa chiaramente i meccanismi alla base del danno (delaminazione, strappo, ecc.) e individua quali interfacce (attacco della matrice, giunti di saldatura, ecc.) costituiscono i punti deboli che devono essere riprogettati. Consente inoltre di progettare in modo più preciso e di risparmiare sui costi dei materiali in determinate aree, garantendo al contempo la durata prevista del progetto.
Garantisci la qualità con test termici automatizzati
Una volta che i componenti elettronici passano alla produzione di massa, è necessario assicurarsi che ciò che esce dalla linea di produzione soddisfi i requisiti. I test termici automatici o i test di fine linea (EoL) ad alta produttività possono aiutarti a individuare i difetti di produzione prima dei tuoi clienti e possono garantire una produzione praticamente priva di difetti.
Simcenter Micred Quality Tester offre un’elevata flessibilità e una serie di opzioni di personalizzazione per rispondere alle tue esigenze, che si tratti di un tester automatico azionato dal personale, di patch test automatizzati da un robot o di test EoL completamente automatizzati e integrati nella linea di produzione. I test EoL possono aiutarti a rilevare gli errori di assemblaggio e avvisarti in caso di modifica dei parametri di produzione o dei materiali, in modo che il tuo team possa prendere decisioni Go/No-Go o ordinare i campioni prodotti per intervalli o livelli di qualità. Dati gli elevati tassi di produzione, i test EoL devono essere rapidi, completamente automatizzati e integrati con la linea di produzione.
L’hardware e il software Simcenter Micred Quality Tester prelevano ogni articolo prodotto dalla linea di produzione, applicano un breve impulso di potenza per verificare la resistenza termica dalla giunzione al case e assegnano ciascun campione a un set predefinito di livelli di qualità. Simcenter Micred Quality Tester può essere integrato in una linea di produzione esistente, oppure può essere utile in fase di NPI, quando si definiscono e ottimizzano i parametri di produzione tra
fase di prototipazione e fase di produzione di massa.
L’utilizzo di Simcenter Micred Quality Tester consente ai produttori di pacchetti di semiconduttori di potenza di migliorare le pratiche di controllo qualità, passando da una qualità di base a una qualità costante. Il software Simcenter Micred Quality Tester può essere personalizzato per supportare vari protocolli di comunicazione, tra cui SECS/GEM, OPC UA e Modbus.
Genera modelli di simulazione termica accurati
I modelli di simulazione termica possono valutare rapidamente molte alternative progettuali senza la necessità di costruire prototipi, ma sono utili solo se i risultati prevedono con precisione ciò che sta accadendo nel mondo reale. Migliorando l’accuratezza dei modelli termici basati sui dati di misurazione termica è possibile aumentare l’accuratezza dei risultati della simulazione termica.
Simcenter include strumenti di test e simulazione termica per aiutarti a correlare più facilmente i modelli termici dei tuoi componenti elettronici. L’utilizzo di strumenti come il software Simcenter FLOEFD™ e il software Simcenter Flotherm™ fornisce procedure di calibrazione automatiche basate sui dati misurati con Simcenter Micred. Con una combinazione unica di strumenti Simcenter, puoi ottimizzare la progettazione di componenti e pacchetti di componenti elettronici in modo accurato ed efficiente.
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Perché scegliere Simcenter Micred?
Metodi di test non distruttivi, ripetibili e standardizzati
La famiglia di prodotti hardware e software Simcenter Micred è progettata per valutare le prestazioni termiche dei componenti elettronici in condizioni statiche e dinamiche. Il sistema di test per transitori termici funziona modificando rapidamente la potenza di riscaldamento applicata di un dispositivo sotto test (DUT) e misurando la sua risposta alla temperatura.
La temperatura di giunzione viene registrata in base a un parametro sensibile alla temperatura scelto dall’utente durante la fase di calibrazione. I metodi sono conformi a linee guida ampiamente adottate nel settore, come gli standard JEDEC e le linee guida ECPE per la qualificazione automobilistica (AQG). I dati ottenuti vengono utilizzati per generare profili di impedenza termica, che forniscono informazioni sul comportamento termico del componente.
Determinazione delle metriche termiche, dell’affidabilità termica e della valutazione della qualità
I profili di impedenza vengono quindi utilizzati per identificare potenziali problemi termici, come il deterioramento del percorso termico e qualsiasi variazione della resistenza termica riconducibile a una specifica posizione.
È uno strumento eccellente per diagnosticare gli effetti termici di obsolescenza, danni, guasti, ecc., con il rilevamento in tempo reale delle rotture delle saldature a filo, della fatica nelle saldature e delle crepe nella matrice e nel substrato.
Alta fedeltà in un’ampia gamma di applicazioni
Gli strumenti di test Simcenter Micred offrono una vasta gamma di sistemi progettati per soddisfare le esigenze di diverse applicazioni e settori. Questi sistemi sono dotati di tecnologie avanzate di misurazione e controllo che offrono alti livelli di accuratezza, velocità e precisione.
Sono utilizzati dai centri di ricerca e nei settori dei semiconduttori, dell’elettronica di consumo, dell’automotive e dei LED durante l’ingegnerizzazione dei componenti, la prototipazione e il collaudo.
Una lunga tradizione di innovazione
La famiglia di prodotti Simcenter Micred è stata inizialmente sviluppata dai ricercatori del dipartimento responsabile dei dispositivi elettronici dell’Università di Tecnologia ed Economia di Budapest (BME).
Siemens continua a portare avanti questa tradizione di innovazione.
CASE STUDY
Shortening thermal test cycles and improving circuit board designs to meet thermal reliability requirements
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