Mentor Graphics Thermische Charakterisierung und Analyse

Mentor Graphics bietet eine automatisierte Lösung, die eine thermische Charakterisierung mit einer Analyse kombiniert und sich für Einzelkomponenten bis hin zu kompletten Systemen eignet. Die neue Technologie basiert auf dem Hardwaretester T3Ster sowie der Computational-Fluid-Dynamics- (CFD) Software FloTHERM.

Die Integration von T3Ster-Hardwaremesstechnik und FloTHERM-Softwaresimulation bietet eine kombinierte Methode zur Optimierung des Wärmemanagements von Komponenten, Sub- und Komplettsystemen. Hersteller sind damit in der Lage, die effektive Wärmeableitung ihrer LED- und IC-Gehäuse-Designs zu optimieren. Sobald ein Prototyp aufgebaut ist, können sie diesen aus einer thermischen Perspektive charakterisieren und auf Subsystem- und Komplettsystemebene genaue Modelle zur thermischen Softwaresimulation bauen. Schließlich können Systemintegratoren ihre Wärmemanagementlösungen mit Hilfe von physikalischen Messungen mit der T3ster-Hardware verifizieren.

Der T3Ster-Tester zur thermischen Charakterisierung von Halbleitergehäusen ist das einzige kommerziell verfügbare Produkt, das die neue JEDEC-JESD51-14-Standard-gemäße Methodik zur Messung des Sperrschicht-zu-Gehäuse-Wärmewiderstands von Halbleitern vollständig implementiert hat. Die T3Ster-Testmethodik sorgt im Vergleich zu klassischen, auf älteren Standards basierenden Dauerzustandsmessungen für höhere Genauigkeit und Reproduzierbarkeit.

FloTHERM wiederum gestattet Ingenieuren die Implementierung virtueller Prototypen. Diese geschieht mit Hilfe modernster CFD-Techniken zur Simulation von Luftströmungen, Temperaturen und Wärmeübertragungen in elektronischen Systemen. Durch den Einsatz präziser thermischer Analyse können Ingenieure Designs vor dem Aufbau physikalischer Prototyp automatisch evaluieren und testen. In Verbindung mit dem T3Ster-Produkt werden Ingenieure, die das FloTHERM-Tool verwenden, sowohl von genauen thermischen Simulationsmodellen, die von realen Messungen abgeleitet werden, als auch von thermischen Charakterisierungstests der Gehäuse profitieren.

Messungen zur Gehäuse-Charakterisierung geben einen Einblick in die Gehäusestruktur einschließlich Wärmewiderstand und Wärmekapazität. Simulationssoftware liefert dem Ingenieur Informationen über spezielle Designabschnitte, die der gemessenen Struktur entsprechen. Thermische Schnittstellenmaterialien sind sehr schwer zu modellieren, da sich ihre Leitfähigkeit und Dicke nicht mit hoher Genauigkeit bestimmen lassen. Deshalb können mit T3Ster durchgeführte thermische Gehäusemessungen, die auf dem Widerstand dieser Materialien basieren, später genutzt werden, um mit der FloTHERM-Software präzise Modelle zu erstellen. Dieser nahtlose Prozess erlaubt eine schnelle, einfache und genaue Modellerstellung, findet Fehler im Produktdesign und gestattet Prüfungen der Fertigungsqualität. Um für optimale Systemzuverlässigkeit eine umfassende thermische Simulation vom IC-Gehäuse und LED über Leiterplatten bis hin zur vollständigen Systementwicklung zu ermöglichen, ist die kombinierte T3Ster-Tester- und FloTHERM-Analysesoftwarelösung kompatibel zu anderen Mentor-Graphics-Produkten.