Simcenter Micred hardware

Komponent elektroniczny lub pakiet układu scalonego składa się z różnych elementów: od chipa po mocowanie matrycy, podstawę, materiały TIM, zimną płytę, po środowisko otoczenia. W każdym z nich mogą wystąpić niedoskonałości wynikające z produkcji lub degradacja i uszkodzenia spowodowane przez eksploatację. Niedoskonałości mogą doprowadzić do awarii urządzenia, skutkując kosztami generowanymi przez naprawy gwarancyjne oraz niezadowoleniem klienta.

Rozwiązanie Simcenter Micred T3STER umożliwia zbadanie tych niedoskonałości, lokalizacji uszkodzeń i słabych punktów. Przy jego użyciu można ponadto zidentyfikować i zwizualizować stopnie oporu i pojemności cieplnej odpowiadające poszczególnym elementom na ścieżce przepływu ciepła, od połączenia do otoczenia. Ułatwia to znalezienie słabych punktów wymagających poprawienia projektu, na przykład dzięki zmianie materiału mocowania matrycy lub grubości. Może również pomóc w zidentyfikowaniu potencjalnych problemów termicznych, takich jak degradacja ścieżki termicznej lub zmiany
oporu cieplnego określonych komponentów. Rozwiązanie Simcenter Micred T3STER pozwala uzyskać dokładny „odcisk palca” wewnętrznej struktury i charakterystyki termicznej, co jest szczególnie przydatne w przypadku nowych projektów lub materiałów.

Uzyskanie dokładnych wartości temperatury złącza i RthJC, RthJP lub RthJA wyłącznie na podstawie modeli symulacji termicznej jest trudnym zadaniem. Rozwiązanie Simcenter Micred T3STER wykorzystuje metodę testowania elektrycznego zgodną ze standardem JEDEC 51. Chociaż metody testowania oparte na podczerwieni lub termoparach mogą być niedokładne lub trudne do stosowania, a uzyskane pomiary ograniczają się do temperatury powierzchni, rozwiązanie Simcenter Micred T3STER odznacza się bardzo dużą dokładnością do 1/100 stopnia, zapewniając jednocześnie pełny wgląd w strukturę wewnętrzną i ścieżkę przepływu ciepła od złącza do otoczenia. Poza dokładnością zaletą rozwiązania Simcenter Micred T3STER jest konieczność wykonania zaledwie jednego testu. Dzięki szybkiej, łatwej i powtarzalnej metodzie konfiguracji można przyspieszyć procesy testowania elektroniki.

Aby eksperymentalnie zweryfikować przewidywany czas eksploatacji elektroniki, producenci przeprowadzają testy aktywnych cykli zasilania. Moduły energoelektroniczne, które podlegają częstemu włączaniu i wyłączaniu oraz szybkim termicznym stanom nieustalonym, są bardziej podatne na awarie i problemy wpływające na ich niezawodność.

Tradycyjnie komponenty są poddawane testom do momentu wystąpienia awarii, po czym trafiają do laboratorium w celu zbadania przyczyny i lokalizacji awarii, na przykład przy użyciu technik wizualnych lub rentgenowskich. Te metody mają jednak albo niszczycielski charakter, albo dostarczają niedokładnych lub trudnych w interpretacji obrazów. Ponadto nie zawsze można oddzielić przyczynę i skutek mechanizmów awarii i zrozumieć ich wzajemne oddziaływanie.

Sprzęt i oprogramowanie Simcenter Micred Power Tester łączą aktywne cykle zasilania z monitorowaniem degradacji termicznej i elektrycznej. Proces jest w pełni zautomatyzowany, co eliminuje konieczność kursowania do laboratorium. Pozwala przy tym wyróżnić mechanizmy uszkodzeń (rozwarstwienie, przerwanie itp.) i wskazuje, które interfejsy (mocowanie matrycy, połączenia lutowane itp.) są słabymi punktami, które wymagają zmiany konstrukcji. Umożliwia to również dokładniejsze projektowanie i oszczędność kosztów materiałowych w niektórych obszarach, przy jednoczesnym zagwarantowaniu wymaganego czasu eksploatacji produktu.

Gdy urządzenie elektroniczne trafia do masowej produkcji, należy mieć pewność, że gotowy produkt schodzący z linii produkcyjnej spełnia wszelkie wymagania. Wysokowydajne automatyczne testy termiczne lub testy na końcu linii produkcyjnej mogą ułatwić zidentyfikowanie wad produkcyjnych, zanim zrobią to klienci, i osiągnąć niemal doskonałą jakość produkcji.

Rozwiązanie Simcenter Micred Quality Tester odznacza się wysoką elastycznością i możliwością dostosowania do indywidualnych potrzeb, niezależnie od tego, czy chodzi o tester przyciskowy obsługiwany przez personel, zautomatyzowane testy płatkowe wykonywane przez robota, czy nawet w pełni zautomatyzowane testy na końcu linii zintegrowane z linią produkcyjną. Testy na końcu linii mogą ułatwić wykrywanie błędów montażowych i ostrzegać o zmianie parametrów produkcji lub materiałów, co umożliwia podjęcie decyzji o zatwierdzeniu/odrzuceniu lub przydzielaniu wyprodukowanych próbek do poszczególnych zakresów lub klas jakości. Z uwagi na wysokie tempo produkcji takie testy muszą być szybkie, w pełni zautomatyzowane i zintegrowane z linią produkcyjną.

Sprzęt i oprogramowanie Simcenter Micred Quality Tester pozwalają wybrać i odpowiednio umieścić każdy wyprodukowany artykuł, poddać go działaniu krótkiego impulsu zasilania w celu sprawdzenia rezystancji termicznej złącza do obudowy i zakwalifikować każdą próbkę do wstępnie zdefiniowanej klasy jakości. Rozwiązanie można zintegrować z istniejącą linią produkcyjną; można go także używać podczas definiowania i optymalizacji parametrów produkcyjnych nowych produktów między
fazą prototypu a produkcją masową.

Przy użyciu rozwiązania Simcenter Micred Quality Tester producenci pakietów półprzewodnikowych elementów mogą podnieść jakość stosowanych praktyk w zakresie zapewniania jakości, przechodząc od jakości podstawowej do stałego poziom Oprogramowanie można dostosować do obsługi różnych protokołów komunikacyjnych, w tym SECS/GEM, OPC UA i Modbus.

Modele symulacji termicznej umożliwiają szybką weryfikację wielu alternatywnych projektów bez konieczności budowania prototypów, są jednak przydane pod warunkiem, że pozwalają dokładnie przewidzieć zachowanie projektu w świecie rzeczywistym. Większa dokładność modeli termicznych opartych na danych pomiarowych przekłada się na większą dokładność wyników symulacji termicznej.

Rozwiązanie Simcenter zawiera narzędzia do testowania i symulacji termicznej, które ułatwiają skorelowanie modelu termicznych urządzeń elektronicznych. Przy użyciu narzędzi takich jak oprogramowanie Simcenter FLOEFD™ i Simcenter Flotherm™ można zautomatyzować procedury kalibracji na podstawie danych pomiarowych uzyskanych z zastosowaniem rozwiązania Simcenter Micred. Dzięki wyjątkowemu połączeniu narzędzi Simcenter można dokładnie i wydajnie identyfikować optymalne projekty komponentów i pakietów elektronicznych.