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T3Ster热测试仪—热测试当中的“X射线”

上一篇 / 下一篇 2008-01-20 16:45:31 / 个人分类：电子散热

T3Ster热测试仪—热测试当中的“X射线”SimWe个人空间(Q e-ZlJ#E-k(x

T3Ster 是MicReD研发制造的先进的热测试仪，用于测试IC、LED、散热器、热管等电子器件的热特性。T3Ster运用先进的JEDEC静态试验方法（JESD51-1），通过改变电子器件的的输入功率，使得器件产生温度变化，在变化过程中，T3Ster测试出芯片的瞬态温度响应曲线，仅在几分钟之内即可分析得到SimWe个人空间;eB$A%D;Q gX

关于该电子器件的全面的热特性。

q'u3J^h0F0 T3ster的基本配置包括测试主机(包括数控单元、功率驱动单元和1-8个测试通道)以及安装于Windows平台的测量控制和结果分析软件。仪器配备有不同的接口(USB或LPT接口)联接到个人电脑上。除此之外，客户还可以选配各种不同的附件以加强其功能。
T3ster适用于测试不同的电子设备，如：SimWe个人空间?7X.C(ob+_.pr

分离或集成的双极型晶体管、MOS晶体管、常见的三极管、LED封装和半导体闸流管等；
任何复杂的IC器件(利用其内置的基板二极管)；
具有单独加热器和温度传感器的热测试芯片。

T3ster一般有三种常见的测试模式

   电流步进模式：电压固定，电流步进；
   电压步进模式：电流固定，电压步进；
   R-Switch模式：电压和电流都变化；

T3Ster热测试仪的工作原理： SimWe个人空间Kg4C0K Y8A C

T3Ster 设备提供了非破坏性的热测试方法，其原理为：

首先通过改变电子器件的功率输入；
通过测试设备TSP(Temperature Sensor Parameter热相关参数)测试出电子器件的瞬态温度变化曲线；
对温度变化曲线进行数值处理，抽取出结构函数；
从结构函数中自动分析出热阻和热容等热属性参数；SimWe个人空间9_pL#U)dcQwfa

SimWe个人空间&h6o*VkZj.TLO
T3Ster热测试仪的主要应用：

YRs%Rt M,w0

结合光通量测试工具TERALED，T3Ster可以实时测试在各种功率、各种环境下LED芯片的热阻。

热管或散热器的热性能测试

利用T3ster，可以对热管或散热器进行快速性能测试，测试出热管的传热量和传热热阻，确定热管的最大传热量，也可以实时测试散热器在各种风速下的热阻。
利用T3ster，INTEL公司的工程师对Celeron型号的CPU热阻模组进行快速测试，不但实时测试出其热阻，同时也可以测试出散热器的热容属性。

T3Ster热测试仪的主要配件：

1) 用于LED的光测试系统TERALED

Hu }:Z~*Um0什么是TERALED？
2ghX'K O%?z0TERALED是MicRed与Inphora公司共同开发的用于以T3ster为基础，同时测量LED光、热及辐射特性的测量仪器系统。 SimWe个人空间w ?T(g_,o j'Q@

    一个完整的TERALED包括：
      T3ster测试仪器；
      T3ster分析软件；
      测量光通量的TERALED积分球；
      TERALED控制盒；
      TERALED分析软件；
      一个电流和温度稳定的基准LED

_5tl'\LS02) JEDEC标准的测试温箱及测试PCB板

尺寸为一立方英尺的静止空气测试温箱可以提供满足JEDEC组织JESD51-2的测试环境，同时T3ster也可以提供满足JEDEC测试标准的测试用PCB板

3) 热电偶前置放大器

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e!TX:R'dY F w0 MicReD提供的热电偶前置放大器保证了T3ster仪器与所有种类的热电偶的方便联接。

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4) T3ster扩展机箱 SimWe个人空间'hwoH.Im+qie

扩展盒为T3ster提供了进一步的激励通道，可以用于堆栈封装、MCM封装以及LED封装的多核测试，同时也可以使DUT(被测试器件)的测试速度加快5-7倍。

每个扩展盒都可以额外提供3个激励源；传感器电流单独提供在一个T3ster设备上可同时联上两个扩展盒，共可提供7个激励通道。

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t2yWR%\l05) USB接口卡

q&KX#n-V`i0 利用USB接口卡，可以将T3ster与任何电脑如笔记本电脑方便地联接起来。

vwT`Am/l$Y*dC~06) T3ster外接功率放大器

	vv&["j4S]G@yc0l0 T3ster外接功率放大器，可以让T3ster的开关激励功率高达1000W。 1T!`w V;jizgGw0
同时客户更可定制激励功率高达2000W的外接功率放大器。

7) 恒温器 SimWe个人空间!}.nU3vN2VD

采用热电致冷芯片(Peltier单体)，可用于
作为“冷板”
用于传感器修正

8) 加速测试卡

x#bUQ4k8d(z}0 在瞬态的热测试过程中，电参数同时也在瞬态变化当中，采用加速测试卡，可以大大降低这些电参数瞬态变化对温度场测试的干扰，提高准确度。 SimWe个人空间&dX7C2o @,B T|

T3Ster热测试仪相关的分析软件:

1)基本配置的T3ster分析软件:

利用配备的USB接口卡，测试仪器可以和任何一台电脑包括笔记本电脑互联，测试的数据可以实时分析也可以在测试后进行分析。 SimWe个人空间,f{t.}W}2c/L z T3ster配备的分析软件可以通过对话框控制T3ster仪器参数，如电压、电流、加热等等。
	在测试时，分析软件可以进行实时瞬态数据采集，采集的数据也可以实时以图像的形式进行显示。 SimWe个人空间 y[t QXd(?XO2g 除进行数据采集外，软件提供了数据的分析功能，在几秒钟，软件就可以将采集的数据以函数的形式表现出来。 SimWe个人空间{g9Dps7h 利用软件内置的材料库，通过测试出的瞬态数据，软件可以分析出测试出被测物体的几何参数如热流路径上的截面积等等。
	SimWe个人空间'U_5` Wk#OyV"jo 分析出的结果包括：SimWe个人空间Lu+j(IG$F)flb XN ^j!N ^"O8j:V0 时间常数谱； SimWe个人空间7an-br~em:G;p X6Sa x'S9sB2SJN0 脉冲热阻图；SimWe个人空间2^-hb o7W%WT* SimWe个人空间8AXIT+XX 测试得热阻抗的复杂轨迹SimWe个人空间)J&\ \7]-n w n SimWe个人空间)m,MS#E-Y6B J1D~3p 积分结构函数 8cU}:hBI"CB(u7e0SimWe个人空间V)i$}#ir5rd4V` 微分结构函数 SimWe个人空间'`rj;S;Ob n5FI:_sa!OVc/TqM0 所有的分析结果都可以打印输出或拷SimWe个人空间,t)Gz`A+^4}%r,_ 贝至其它处理软件

2)选配的分析软件T3ster Master

T3ster Master软件为选配的后处理分析软件，主要用于T3ster仪器采集数据的分析。 SimWe个人空间Y:qg@)dZ;F,ML1]g
利用T3ster Master的数据导入功能，可以将任何仿真得到的瞬态温度结果导入进来，将导入的仿真结果与实测的数据结果进行对比。我们可以快速修正芯片封装的仿真模型，使之更接近真实。

为什么选择T3Ster热测试仪?

SO@r,[1g0 高达1μs的瞬态测量精度

2g9M;z!u2WH;C0
2cq"l I;kY+aQR*^0 T3ster配置软件采用的NID(Network identification by deconvolution，反卷积网络计算)方法，要获得准确的计算结果，其所采集的实验数据必须是非常准确且连续的瞬态数据。 SimWe个人空间}q;i5|+j7Hy;J
比如，在LED封装测试当中，如果瞬态变化的最初1ms时间的瞬态温度变化没有被采集到，那么最终测试出的热阻将被低估10%-15%， SimWe个人空间:_GA3m];M1xP
T3ster测试仪采集瞬态数据的精度高达1μs，可以完美地捕捉到每一个温度的瞬态变化。保证了分析软件分析结果的准备性。 SimWe个人空间 A;W5m{)]2\(S0x

市场上最高的灵敏度

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在测量封装的结温时，高的信噪比可以充许非常精细的测量。T3ster提供了市场您能见到的测试仪器当中最高的灵敏度，无需封装有太高的发热功耗，T3ster可以通过其高精度的微分输入放大器获取准确的温度结果。温度分辨率高达0.01摄氏度。 SimWe个人空间qv1w|r:@0aH;I5r

市场上最高的灵敏度

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在测量封装的结温时，高的信噪比可以充许非常精细的测量。T3ster提供了市场您能见到的测试仪器当中最高的灵敏度，无需封装有太高的发热功耗，T3ster可以通过其高精度的微分输入放大器获取准确的温度结果。温度分辨率高达0.01摄氏度。 SimWe个人空间#Xc{([2l"Y g.i:wI{

售后服务与技术支持

FLOMERICS公司拥有全球数目最多的热设计工程师。为客户提供高质量的培训、咨询和技术支持。对于T3ster仪器，FLOMERICS提供的服务包括：

使用培训；

售后维修；

产品升级；

技术支持；

对于FLOMERICS公司的售后服务质量，您可以询问我们的任何一家客户，我们乐意提供联系方式。

集成分析环境(IAE)

FLOMERICS公司在电子封装、热设计、EMC方面开发了一系列的软硬件设计工具，这些工具组成一个集成的开发环境。
　在IC封装设计方面，FLOMERICS公司推出的IC设计工具包括FLOPACK-专业的IC热封装模型库、T3ster热测试仪、专用的芯片内核(Die)级热仿真软件Firebolt。为客户提供了完整的设计链。

应用案例

１）芯片的安装方式或冷却方式对于芯片热阻RthJA的影响

不同的安装方式或者不同的冷却方式，芯片的瞬态温度变化当然会有所不同，利用T3ster仪器，我们可以捕捉最细微的瞬态温度变化，从这些不同的瞬态温度变化当中，T3ster可以分析出包括有热阻热容属性的不同结构函数，帮助你分析其不同的热阻热容属性。 SimWe个人空间r_y9yOx!G

2)芯片Die Attach失效的检测

Die Attach的质量对封装质量的影响非常大。
利用T3ster仪器，我们可以不破坏芯片的结构，测试出芯片的各部分热阻，从Die Attach部分的热阻识别Die Attach涂装的质量好坏。

	利用T3ster，我们首先可以测试出Die Attach质量不同的芯片它们不同的温度升高曲线图。
SimWe个人空间` \|wgfgz&g T3ster对测试到的温升曲线进行数值处理，可以得到不同的微分结构函数曲线。SimWe个人空间g Y9?9U'u UV@
	SimWe个人空间K\oj[a 对得到的结构函数曲线进行处理，可以得到1、2、3、4四个不同的变化段，分别本页测试实验台示意图中对应的晶体管、散热铜底座、铝制安装板、散热冷板的不同热阻热容属性。SimWe个人空间8uZz1r;@R Q.k8R-e,T 如左图所示，如晶体管材料为硅，那么利用从左图读出的热容热阻值我们可以判断晶体管在热传路径上的截面积为19.7㎜2 /J `5EZI0

SimWe个人空间-[4tn+fi%\|j:o 利用得到的不周结构函数图，我们分析其1、2、3、4峰值的位移变化，得到其芯片传热路径上不同部分的热阻和热容，进而可以推导出各部分的传热截面积。判断Die Attach是涂装质量是否完好，有无空心。 $b.M4B/AobK7X0

3)功率LED的测试

U#]u-PCe0 在LED中，温度的变化会影响到发热的功率，而发热功率的不同又会导致不同的结温。
O3e?.Ldp0 利用T3ster测试仪器，结合TERALED系统软硬件。T3ster可以结合热测试、光辐射测试，实时测试出LED封装发热功耗及热阻、热容值。 SimWe个人空间*b$y'kKI[0@

利用T3ster，可以测量的LED封装参数包括：

热阻及热容；

辐射光功率；

光通量；

三基色激励值(染色性)。