Simcenter Micred hardware

Un componente electrónico o paquete de circuitos integrados consta de varios elementos, desde el chip hasta la unión de troqueles, la base, el TIM, la placa fría y el entorno ambiental. En cada uno de ellos puede haber imperfecciones de fabricación o puede producirse degradación y daños durante la vida útil operativa de los dispositivos electrónicos. Las imperfecciones conducen al fallo del dispositivo, lo que genera costes de garantía y una pérdida de confianza del cliente.

El uso de Simcenter Micred T3STER le ayuda a investigar esas imperfecciones, ubicaciones de daños y puntos débiles. Además, con Simcenter Micred T3STER, puede identificar y visualizar los pasos de resistencia y capacitancia térmicas correspondientes a cada uno de los elementos en la trayectoria del flujo de calor, desde la unión hasta el exterior. Esto le ayuda a encontrar los puntos débiles en los que puede mejorar el diseño, por ejemplo, cambiando el material o el grosor de la unión del troquel. También puede ayudarle a identificar posibles problemas térmicos, como el empeoramiento de la trayectoria térmica o los cambios en la resistencia térmica
de componentes específicos. El uso de Simcenter Micred T3STER proporciona una «huella dactilar» exacta de la estructura interna y el comportamiento térmico, lo que es especialmente útil cuando se utilizan nuevos diseños o materiales.

Obtener valores precisos de la temperatura de la unión y RthJC, RthJP o RthJA es difícil basándose únicamente en modelos de simulación térmica. Simcenter Micred T3STER utiliza un método de prueba eléctrica que cumple con la norma JEDEC 51. Aunque los métodos de prueba basados en infrarrojos o termopares pueden ser inexactos o difíciles de instalar y solo miden la temperatura de la superficie, el uso de Simcenter Micred T3STER es altamente preciso con una exactitud de 1/100 de grado, al tiempo que proporciona una visión completa de la estructura interna y la trayectoria del flujo de calor desde la unión hasta el exterior. Además de la precisión, Simcenter Micred T3STER solo requiere una única prueba. Con un método de configuración rápido, fácil y repetible, puede acelerar sus procesos de prueba de dispositivos electrónicos.

Para verificar experimentalmente la vida útil prevista de los dispositivos electrónicos, los fabricantes realizan pruebas de ciclos de carga activa. La electrónica de potencia, que experimenta frecuentes cambios de temperatura y conmutación en cortos períodos de tiempo, es más propensa a fallos y problemas de fiabilidad.

Tradicionalmente, los componentes se prueban hasta el fallo y luego se llevan al laboratorio para investigar el motivo y la ubicación del fallo utilizando, por ejemplo, técnicas visuales o de rayos X. Sin embargo, estos métodos son destructivos o proporcionan imágenes inexactas y difíciles de interpretar. Además, no siempre se puede separar la causa y el efecto de los mecanismos de fallo y entender cómo interactúan entre sí.

El hardware y el software de Simcenter Micred Power Tester combinan los ciclos de carga activos con la monitorización de la degradación térmica y eléctrica. Este proceso está totalmente automatizado, eliminando la necesidad de ir y venir al laboratorio. Simcenter Micred Power Tester separa claramente los mecanismos de daño (delaminación, desprendimiento, etc.) y señala qué interfaces (unión de troqueles, juntas soldadas, etc.) son los puntos débiles que deben rediseñarse. También le permite diseñar de manera más fina y ahorrar costes de material en ciertas áreas, al tiempo que garantiza la vida útil esperada del diseño.

Una vez que los dispositivos electrónicos entran en producción en masa, debe asegurarse de que lo que sale de su línea de producción cumpla con los requisitos. Las pruebas térmicas automáticas de alto rendimiento o las pruebas de final de vida (EoL) pueden ayudarlo a encontrar defectos de producción antes que sus clientes, y pueden garantizar una calidad de producción de defectos cercana al cero por ciento.

Simcenter Micred Quality Tester ofrece una gran flexibilidad y opciones de personalización para adaptarse a sus necesidades, ya sea un probador de gatillo que accione el personal, pruebas de parches automatizadas por un robot manipulador o incluso pruebas de EoL totalmente automatizadas e integradas en la línea de producción. Las pruebas de EoL pueden ayudarlo a detectar errores de ensamble y alertarlo sobre cambios en los parámetros de producción o en los materiales para que su equipo pueda tomar decisiones de aprobación o no aprobación o clasificar las muestras producidas en rangos o intervalos de calidad. Dadas las altas tasas de producción, las pruebas de EoL deben ser rápidas, totalmente automatizadas e integradas con la línea de producción.

El hardware y el software de Simcenter Micred Quality Tester seleccionan y colocan cada artículo producido de la línea de producción, le aplican un breve pulso de potencia para verificar la resistencia térmica de la unión a la carcasa y califican cada muestra en un conjunto predefinido de intervalos de calidad. Puede integrar el Simcenter Micred Quality Tester en una línea de producción existente o puede ser útil para una introducción de nuevos productos (NPI) cuando está definiendo y optimizando los parámetros de fabricación entre
la fase de prototipo y la producción en masa.

El uso de Simcenter Micred Quality Tester permite a los fabricantes de semiconductores de potencia empaquetados mejorar sus prácticas de garantía de calidad, avanzando de la calidad básica a la calidad constante. El software Simcenter Micred Quality Tester se puede personalizar para incluir varios protocolos de comunicación, incluidos SECS/GEM, OPC UA y Modbus.

Los modelos de simulación térmica pueden evaluar rápidamente muchas alternativas de diseño sin necesidad de construir prototipos, pero solo son útiles si los resultados predicen con exactitud lo que sucede en el mundo real. Mejorar la precisión de los modelos térmicos basados en datos de medición térmica incrementa la exactitud de los resultados de la simulación térmica.

Simcenter incluye herramientas de simulación y pruebas térmicas para ayudarlo a correlacionar más fácilmente los modelos térmicos de sus dispositivos electrónicos. El uso de herramientas como el software Simcenter FLOEFD™ y el software Simcenter Flotherm™ proporciona procedimientos de calibración automáticos basados en los datos medidos con Simcenter Micred. Con una combinación única de herramientas Simcenter, puede encontrar el mejor diseño de componentes y paquetes electrónicos de manera precisa y eficiente.