Simcenter Micred hardware

Ein elektronisches Bauteil oder IC-Gehäuse besteht aus verschiedenen Elementen, vom Chip über den Die-Attach, die Base, TIM, die Kühlplatte bis hin zur Umgebungsumgebung. In jedem dieser Bereiche können Unzulänglichkeiten bei der Fertigung auftreten, oder es kann zu Degradation und Schäden während der Lebensdauer der Elektronik kommen. Die Unzulänglichkeiten führen dann zu einem Ausfall des Geräts, was zu Garantiekosten und einem Verlust des Kundenwillens führt.

Mit Simcenter Micred T3STER können Sie diese Unvollkommenheiten, Schadensstellen und Schwachstellen untersuchen. Zusätzlich ermöglicht Ihnen Simcenter Micred T3STER, die einzelnen Stufen des thermischen Widerstands und der Wärmekapazität zu identifizieren und zu visualisieren, die den jeweiligen Elementen im Wärmeflussweg von der Sperrschicht bis zur Umgebung entsprechen. Dadurch können Sie die Schwachpunkte erkennen, an denen Sie die Konstruktion optimieren können, etwa durch Modifikation des Die-Attach-Materials oder dessen Dicke. Es kann Ihnen auch dabei helfen, mögliche thermische Probleme zu erkennen, wie etwa eine Beeinträchtigung des Wärmeleitwegs oder Veränderungen im
thermischen Widerstand einzelner Bauteile. Die Nutzung von Simcenter Micred T3STER liefert einen präzisen „Fingerabdruck“ der internen Struktur und des thermischen Verhaltens, was besonders bei der Verwendung neuer Konstruktionen oder Materialien aufschlussreich ist.

Es ist schwierig, genaue Werte für die Sperrschichttemperatur und RthJC, RthJP oder RthJA nur auf der Grundlage von thermischen Simulationsmodellen zu erhalten. Das Simcenter Micred T3STER verwendet ein elektrisches Testverfahren, das mit dem JEDEC 51-Standard konform ist. Obwohl Infrarot- oder Thermoelement-basierte Testmethoden ungenau oder schwierig zu installieren sein können und nur die Oberflächentemperatur messen, ist die Verwendung des Simcenter Micred T3STER mit einer Genauigkeit von 1/100 Grad hochpräzise und bietet gleichzeitig vollständige Erkenntnisse über die interne Struktur und den Wärmeflussweg von der Verbindungsstelle zur Umgebung. Neben der Genauigkeit erfordert Simcenter Micred T3STER nur einen einzigen Test. Mit einer schnellen, einfachen und wiederholbaren Einrichtungsmethode können Sie Ihre elektronischen Testverfahren beschleunigen.

Um die prognostizierte Lebensdauer elektronischer Bauteile experimentell zu verifizieren, führen Hersteller aktive Belastungstests mit Leistungszyklen durch. Leistungselektronische Systeme, die häufigen Schalt- und Temperaturänderungen in kurzen Zeiträumen ausgesetzt sind, neigen verstärkt zu Ausfällen und Zuverlässigkeitsproblemen.

Traditionell werden Komponenten bis zum Versagen getestet und dann ins Labor gebracht, um die Ursache und den Ort des Versagens zu untersuchen, z. B. mit visuellen oder röntgentechnischen Methoden. Diese Methoden sind jedoch entweder destruktiv oder sie liefern ungenaue und schwer zu interpretierende Abbildungen. Zudem lässt sich nicht immer eindeutig zwischen Ursache und Wirkung der Versagensmechanismen unterscheiden und deren Zusammenspiel nachvollziehen.

Die Hard- und Software des Simcenter Micred Power Testers kombiniert aktives Power-Cycling mit der Überwachung der thermischen und elektrischen Degradation. Dieser Prozess ist vollständig automatisiert, sodass kein Gang zum Labor erforderlich ist. Es trennt klar die Schadensmechanismen (Delamination, Abriss usw.) und zeigt auf, welche Schnittstellen (Die Attach, Lötstellen usw.) die Schwachstellen sind, die neu gestaltet werden müssen. Dies erlaubt Ihnen zudem, feinere Konstruktionen zu erstellen und in spezifischen Bereichen Materialkosten zu reduzieren, ohne dabei die vorgesehene Lebensdauer der Konstruktion zu beeinträchtigen.

Bei der Massenproduktion von Elektronik müssen Sie gewährleisten, dass die Erzeugnisse Ihrer Produktionslinie den vorgegebenen Spezifikationen entsprechen. Automatisierte Hochdurchsatz-Wärmeprüfungen oder End-of-Line-Tests (EoL) helfen Ihnen dabei, Produktionsfehler zu entdecken, bevor sie Ihre Kunden bemerken, und gewährleisten eine nahezu fehlerfreie Fertigungsqualität.

Mit seiner hohen Flexibilität und vielfältigen Anpassungsoptionen erfüllt der Simcenter Micred Quality Tester all Ihre Anforderungen: vom personalgesteuerten Taster über automatisierte Patch-Tests mit Roboterhandhabung bis hin zu vollautomatischen EoL-Tests, die nahtlos in die Fertigungslinie integriert werden können. EoL-Tests können Ihnen dabei helfen, Montagefehler zu erkennen und Sie auf Änderungen in Produktionsparametern oder Materialien hinweisen. So kann Ihr Team fundierte Go/No-Go-Entscheidungen treffen oder die produzierten Muster in verschiedene Qualitätsstufen oder Kategorien einordnen. Angesichts der hohen Produktionsraten müssen EoL-Tests schnell, vollständig automatisiert und in die Produktionslinie integriert werden.

Die Hardware und Software des Simcenter Micred Quality Testers entnimmt und positioniert jedes hergestellte Element aus der Fertigungslinie, wendet einen kurzen Stromimpuls an, um den thermischen Widerstand zwischen Übergang und Gehäuse zu verifizieren, und ordnet jede Probe in vordefinierte Qualitätskategorien ein. Der Simcenter Micred Quality Tester lässt sich sowohl in bestehende Produktionslinien integrieren als auch für NPI einsetzen, wenn es darum geht, die Fertigungsparameter zwischen
Prototyp und Serienfertigung zu definieren und zu optimieren.

Der Simcenter Micred Quality Tester ermöglicht es Herstellern von Leistungshalbleitern in Gehäusen, ihre Qualitätssicherungsverfahren zu optimieren und den Schritt von einer Basisqualität zu einer durchgängig hohen Qualität zu vollziehen. Die Software des Simcenter Micred Quality Testers lässt sich individuell anpassen, um diverse Kommunikationsprotokolle wie SECS/GEM, OPC UA und Modbus zu unterstützen.

Thermische Simulationsmodelle ermöglichen eine schnelle Bewertung vieler Konstruktionsvarianten ohne den Bau von Prototypen. Allerdings sind sie nur dann nützlich, wenn ihre Ergebnisse genau das widerspiegeln, was in der realen Welt tatsächlich passiert. Die Genauigkeit Ihrer thermischen Simulationsergebnisse wird erhöht, indem Sie die Präzision der thermischen Modelle mithilfe von thermischen Messdaten verbessern.

Simcenter bietet thermische Test- und Simulationswerkzeuge, die Ihnen dabei helfen, die thermischen Modelle Ihrer elektronischen Komponenten einfacher abzugleichen. Der Einsatz von Werkzeugen wie der Simcenter FLOEFD™ Software und der Simcenter Flotherm™ Software ermöglicht automatische Kalibrierverfahren basierend auf den mit Simcenter Micred erfassten Daten. Mit einer einzigartigen Kombination von Simcenter-Tools können Sie präzise und effizient die optimale Konstruktion für elektronische Komponenten und Gehäuse ermitteln.