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T3Ster

Caracterización térmica: ¿cuáles son los sectores donde llevarla a cabo?

on 9 julio 2018

La caracterización térmica asegura que la temperatura de un chip sea la adecuada, de manera que este pueda ofrecer unas prestaziones mejores (por ejemplo, los LEDs emiten más luz), así como una mayor fiabilidad, clave en ciertos ámbitos -como el automovilístico- donde se trata de un factor crítico para la seguridad.

T3Ster® se trata de un sistema propietario, compuesto por software y hardware, dedicado a la caracterización térmica de paquetes IC, LEDs y otros sistemas. A la hora de diseñar un chip con las características térmicas adecuadas, la resistencia térmica ha de ser lo más baja posible. La máquina de Mentor asiste en el diseño y la producción de estos dispositivos, en múltiples sectores: automoción y transportes, aeroespacial, defensa, electrónica de consumo, semiconductores, LED, laboratorios de I+D, etcétera.

T3Ster® analiza el flujo de calor hacia el ambiente, cuyo recorrido se compone de diversas secciones – como la soldadura, el circuito impreso, los materiales de la interfaz térmica o el chip semiconductor- y de componentes destinados al enfriamiento, como tubos o disipadores de calor. La tecnología de esta máquina para la caracterización térmica posibilita los test in situ con componentes activos.

Caracterización térmica: Aeroespacial y Defensa

El test térmico reviste una gran importancia en estos sectores, donde los productos defectuosos suponen un riesgo elevado.

La gama de productos T3Ster® permite:

  • Medir la conductibilidad térmica de los materiales de interfaz térmica (TIM) mediante pruebas in situ y ex situ
  • Localizar la resistencia térmica de los chips IC o de los semiconductores discretos como los MOSFETs

Caracterización térmica: Automoción y transportes

Los vehículos contienen componentes electrónicos que envejecen debido a las vibraciones a las que se ven sometidos, a las altas temperaturas y a otras condiciones ambientales como la humedad. Además, en el caso de los vehículos eléctricos, algunos dispositivos como los IGBTs han de soportar una potencia de cientos o miles de amperios para ser accionados.

La gama de productos T3Ster® -escalables- permite:

  • Realizar tests de componentes estándar como las medidas RthJC (resistencia térmica junction-to-case) en base a los últimos estándares (p.e. JEDEC JESD51-14)
  • Medir otros parámetros térmicos clásicos (como RthJA) de acuerdo con los estándares JEDEC y MIL
  • Realizar tests de paquetes multi-die mediante las funcionalidades multicanal
  • Obtener los niveles de tensión y corriente necesarios para realizar los tests de los componentes en condiciones de trabajo realistas, gracias a T3Ster Booster
  • Obtener de manera automática el ciclo de alimentación y medir el transitorio térmico del componente sometido a estrés en cualquier momento durante la realización del test, gracias a T3Ster Booster
  • Analizar la función estructural tras la realización del test transitorio térmico con el objetivo de localizar posibles fallas

Caracterización térmica: Iluminación de estado sólido

Los productos SSL exigen una especial atención al detalle durante el diseño de los paquetes LED, del ensamblaje y de los niveles de iluminación para garantizar que los LEDs cumplan con una serie de requisitos básicos relativos a factores como la intensidad de la luz o su duración.

La gama de productos T3Ster® -escalables- permite:

  • Realizar tests térmicos en cualquier momento del proceso de diseño
  • Ajustar de manera sencilla la configuración de prueba en base a los últimos tests térmicos LED (JEDEC JESD51-14, JESD51-51 y JESD51-52), gracias a MicReD
  • Crear modelos en base a los tests de paquetes LED y validar los modelos de simulación CFD detallados
  • Realizar tests térmicos y radiométricos/fotométricos combinados de paquetes LED y grupos LED de acuerdo con los últimos estándares de tests térmicos JEDEC JESD51-51, JESD51-52 y CIE 127: 2007
  • Monitorar la fiabilidad de los LEDs por medio de tests a gran escala (complemento ideal para las configuraciones de los tests LED de acuerdo con LM80)
  • Medir la resistencia térmica real junction-to-case de acuerdo con JEDEC JESD51-14
  • Crear modelos de manera automática de paquetes LED, en base a tests y con el objetivo de realizar un análisis térmico CFD en un flujo de trabajo integrado con las herramientas FloEFD y FloTHERM

Caracterización térmica: Electrónica de consumo

Los productos de electrónica de consumo suponen unas exigencias estéticas que conllevan circuitos impresos con una densidad de componentes elevada. Por lo tanto, a la hora de diseñarlos, se han de seguir unos criterios térmicos rigurosos, tanto a nivel de sistema como de componente.

La gama de productos T3Ster®, combinada con las herramientas para la simulación CFD de Mentor, permite:

  • Medir contemporáneamente varias de las junturas del sistema, de gran utilidad para la caracterización térmica de los paquetes multi-die, tanto en posición lateral como apilada
  • Convalidar los modelos CFD detallados de los paquetes IC empleados en la electrónica de consumo aplicando la configuración dual coldplate DELPHI
  • Realizar tests completos de los LEDs empleados como linternar o en unidades de retroiluminación, gracias a la combinación de T3Ster® y TeraLED

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Carlota HerreroCaracterización térmica: ¿cuáles son los sectores donde llevarla a cabo?