MicReD製品スイート

T3Ster

ICパッケージ、LED、LEDアレイおよびシステムの熱特性を素早く正確に試験/測定/評価

概要

Sapphire award

T3Ster(トリスター)は、最先端の熱測定器であり、ICパッケージからLED、システムまで幅広い熱特性を迅速に評価します。ハードウェアとソフトウェアから構成される独自システムのT3Sterは、半導体、運輸、家電、LEDといった産業界と研究開発機関の要請に応えるために設計されました。

 

単層/積層ダイパッケージとLEDの過渡熱試験の高速化

T3Sterは、ソフトウェアとハードウェアから構成される測定システムであり、半導体デバイスパッケージ(ダイオード、トランジスタ、パワーMOSFET、IGBT、パワーLED)、積層ダイやその他のマルチダイデバイスの過渡熱特性をダイナミックに評価することを目的としています。

専用の治具やソフトウェアと組み合わせると、MCPCB(メタルクラッドPCB)サブストレート、放熱部品などの熱特性も評価できます。またT3Ster TeraLEDと組み合わせて包括的なLED試験を実施したり、T3Ster DynTIM Testerと組み合わせてサーマルインタフェースマテリアル(TIM)の熱特性を評価したりできます。

コンポーネントの非破壊故障解析

T3Sterを使用することで、半導体メーカーは熱性能の優れたチップとICを設計し、後工程で応用できる信頼性の高い熱データを公開できます。一方、一方、機器メーカーは、製品の寿命を通じて熱によって誘発される故障を回避することで製品の信頼性を高めています。

T3Sterは、個々の構成要素の熱応答を組み合わせて加熱/冷却曲線を導き出す他のシステムと異なり、実際の加熱/冷却曲線、つまり、パッケージ化された半導体デバイスの過渡熱応答を直接測定します。T3Sterは、極めて高精度な温度測定機能(0.01°Cの分解能)と1μsの時間分解能を備えています。

パワーサイクル試験と構造関数解析

構造関数を使用するとダイアタッチ故障を容易に検出できます。構造関数は半導体パッケージの熱流路に沿った熱抵抗/熱容量を曲線で表したものです。構造関数曲線から、(ダイアタッチ故障などで起きる)放熱経路の不良を示す点をすばやく特定し、問題の箇所を突き止めることができます。

この手法は、超過ストレス故障の前後を調べる最適な手段です。パワーLED、IGBT、積層ダイの評価に適しています。T3Sterに追加オプションを組み合わせ、スループットを加速させることもできます。

デュアルインタフェース過渡熱試験方法(JEDEC JESD51-14)とLEDの熱試験標準(JEDEC JESD51-51, 51-52)を完全にサポート

T3Sterは最新のJEDEC規格に対応しており、JEDECに準拠した熱抵抗の測定/過渡熱特性評価機能を実装しています。また、デュアルインタフェース過渡熱試験方法(JEDEC JESD51-14、2010年制定)と最新のLEDの熱試験標準(JEDEC JESD51-51, 51-52、2012年制定)を完全にサポートしています。

スケーラブルな機器、ハードウェア、およびソフトウェアのアドオンオプション

3Sterには、広範なアドオンオプションが用意されているため、日常的な熱測定や特性評価を柔軟に実行できます。

  • ドライサーモスタットと複数の液冷サーモスタットをサポートする自動デバイスキャリブレーショ
  • 適切なプリアンプを介してあらゆる種類の熱電対を簡単に接続
  • 各種ブースターオプションによるハイパワー電力スイッチング
  • ハイパワーLED測定用のT3Ster TeraLEDユニットの追加
  • 動的TIM測定用のT3Ster DynTIM Testerユニットの追加

熱特性評価のROI(投資利益率)を理解する

半導体パッケージの放熱は、微細化を阻む要因の1つとなっています。回路設計者にとっての最大関心事は、帯域幅の拡大に比例する消費電力の増大をいかに抑えるかです。電力の増加は、チップ内の温度の上昇につながります。熱が適切にデバイスから放出されないと、当初は問題なくてもやがて回路の破壊を招きます。

コンポーネントの信頼性は、熱問題によって急激に低下することもあります。このため、半導体メーカーは、T3Sterなどの熱測定器を使用することで、熱性能の優れたチップとICを設計し、後工程で応用できる信頼性の高い熱データを公開できます。一方、機器メーカーは、製品の寿命を通じて熱によって誘発される故障を回避することで製品の信頼性を高めています。

自動車市場の大手半導体メーカーの製造歩留まりを見てみましょう。あるメーカーは1日に最大100万個の半導体チップを製造する能力を持っています。チップの販売単価が5ドルの場合、ダイアタッチの問題によって製造が2日間停止すると、1千万ドルの売上が失われます。つまり、2時間の生産停止を回避するだけでシステムのコストを十分に回収できると言えるでしょう。

 

事例内で掲載した社名、部署名、役職名、氏名などは、事例発表当時のものです。

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