SIMCENTER 측정·시험Thermal Transient Characterization

T3STER SI

Junction Temperature와 Thermal Resistance를 측정해
반도체 Package 내부 Heat Flow Path를 분석하는 시스템

Simcenter T3STER SI는 반도체와 전자부품의 시간에 따른 Junction Temperature 변화를 측정하고 Thermal Impedance와 Structure Function으로 변환해 Package 내부의 열 흐름과 Thermal Resistance를 정량적으로 분석하는 Thermal Transient Measurement System입니다.

Thermal TransientJunction TemperatureThermal ResistanceStructure FunctionTSP CalibrationJEDEC
반도체 연구실의 Simcenter T3STER SI Thermal Transient Measurement System
엔지니어링 과제

Package 온도만으로는
열이 어디에서 막히는지 알기 어렵습니다.

반도체 Package의 Thermal Path는 Chip, Die Attach, Base, TIM, Cooling Structure와 주변 환경으로 이어집니다. 특정 구간의 Thermal Resistance가 증가해도 외부 표면 온도만으로는 원인을 구분하기 어렵습니다. T3STER SI는 Thermal Transient Response를 측정해 Package 내부 Heat Flow Path와 Thermal Bottleneck을 분석하는 데 필요한 실측 데이터를 제공합니다.

핵심 기능

Junction Temperature 측정부터 Structure Function까지 하나의 Thermal Characterization Workflow

실제 Device의 Thermal Response를 측정하고 Package 내부 열경로를 분석한 뒤 CAE Model과 비교하는 과정까지 연결합니다.

01

Junction Temperature 측정

TSP Calibration을 기반으로 반도체 Junction의 시간에 따른 온도 변화를 전기적 방법으로 정밀하게 측정합니다.

02

Thermal Transient 분석

Power Step 이후 발생하는 Thermal Transient Response를 높은 시간 분해능으로 측정해 Thermal Impedance와 열응답 특성을 분석합니다.

03

Structure Function

Thermal Transient 데이터를 Structure Function으로 변환해 Package 내부 Heat Flow Path와 각 구간의 Thermal Resistance 변화를 분석합니다.

04

CAE Model Correlation

실측 Thermal Response와 Structure Function을 활용해 Flotherm·FLOEFD 등 Thermal Simulation Model의 Correlation과 Validation을 지원합니다.

THERMAL TRANSIENT MEASUREMENT

Power Step 이후 Junction의 온도 응답을 시간축으로 정밀 측정

Device에 Heating Power를 인가한 뒤 전력을 제거하면 Junction Temperature는 Package의 Thermal Path를 따라 변화합니다. T3STER SI는 이 Transient Response를 측정해 Thermal Impedance와 시간에 따른 Thermal Behavior를 분석할 수 있도록 합니다.

  • TSP Calibration 기반 Junction Temperature 측정
  • High-Resolution Thermal Transient Capture
  • RthJC · RthJA 등 Thermal Resistance 평가
T3STER SI Thermal Transient Measurement Workflow
STRUCTURE FUNCTION ANALYSIS

Thermal Resistance 변화로 Package 내부의 열 취약 구간을 추적

Thermal Transient 데이터를 후처리하면 Thermal Resistance와 Thermal Capacitance의 관계로 표현되는 Structure Function을 얻을 수 있습니다. 이를 이용해 Die Attach와 같은 Package 내부 Thermal Feature의 변화와 Heat Flow Path를 비교하고 Thermal Degradation 위치를 분석할 수 있습니다.

Thermal Impedance시간에 따른 Thermal Response
Structure FunctionPackage Thermal Path 분석
Model CorrelationMeasurement ↔ Simulation 검증
T3STER SI Structure Function과 Package Heat Flow Path 분석
측정 워크플로

TSP Calibration → Power Step → Transient Capture → Structure Function → Correlation

01

TSP Calibration

온도에 따른 전기적 Parameter 변화를 Calibration

02

Power Step

Device에 정해진 Heating Power를 인가

03

Transient Capture

냉각 과정의 Junction Temperature 변화를 고속 측정

04

Structure Function

열저항·열용량 관계로 Package 내부 Thermal Path 분석

05

Correlation

실측 데이터와 CAE 모델을 비교해 해석 모델 검증

T3STER SI SYSTEM CONFIGURATION

시험 대상과 측정 채널에 맞춰 구성하는 Modular Thermal Measurement System

Main Frame을 중심으로 Measurement Unit, Heating Current Source, Temperature Measurement Unit과 Booster를 조합해 DUT와 시험 목적에 맞는 시스템을 구성할 수 있습니다.

01
T3STER SI FrameMain Measurement Platform
  • 19-inch · 4U Main Frame
  • 최대 10개 PIU Channel 구성
  • 최대 5개 Heating Current 출력
  • MS401 최대 10개 장착
02
MS4014-Channel Measurement Unit
  • 4개 Measurement Channel
  • 1 ms Sampling
  • 최대 0.002°C Resolution
  • ±200 mA Sensing Current Source
  • 최대 80V Measurement Level
03
LP220Heating Current Source
  • 2-Channel Heating Output
  • 최대 20W
  • 2A / 10V
  • 1A / 20V
  • 0.5A / 40V
04
TH800Temperature Measurement Unit
  • 최대 8개 Temperature Sensor
  • J / K / T Type Thermocouple
  • 2-, 3-, 4-Wire RTD 지원
05
T3STER BoosterHigh-Power Test Option
  • 10A / 150V
  • 50A / 30V
  • 240A / 11V
  • 고출력 Device Thermal Test 확장
HEATING CHANNEL최대 5

한 개 Frame에서 최대 5개의 Heating Current 출력 구성

MEASUREMENT CHANNEL최대 40

MS401 조합을 통해 최대 40개의 Measurement Channel 구성

PIU CHANNEL최대 10

시험 목적에 따라 PIU Module을 유연하게 구성

THERMAL TEST STANDARDS

반도체 Thermal Characterization을 위한 표준 시험 Workflow 지원

T3STER SI는 반도체 Package의 Junction Temperature와 Thermal Resistance 측정을 위한 주요 JEDEC 및 관련 Test Method에 대응합니다.

JEDEC JESD51-1

전기적 방법을 이용한 반도체 Package Thermal Measurement의 기본적인 Static Test Method를 지원합니다.

JEDEC JESD51-14

Transient Dual Interface Method를 활용해 Junction-to-Case Thermal Resistance 측정을 지원합니다.

JEDEC JESD51-5x

LED 및 관련 Package Thermal Test 요구조건에 대응하는 JEDEC Thermal Measurement Workflow를 지원합니다.

MIL-STD-750E

Transistor Device의 Thermal Test를 포함한 관련 시험 요구조건 검토에 활용할 수 있습니다.

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T3STER SI의 Thermal Characterization 원리, 시스템 구성, Software와 Hardware Option을 Siemens 브로셔 원문 페이지에서 확인할 수 있습니다.

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T3STER SI 핵심 경쟁력

Thermal Measurement의 정밀도와 Package 내부 분석, CAE Validation을 하나의 Workflow로

단순한 온도 측정을 넘어 실제 Device의 Thermal Response를 측정하고 Structure Function으로 Package 내부 Heat Flow Path를 분석한 뒤, Simulation Model과 비교할 수 있는 Thermal Characterization 환경을 제공합니다.

01

고해상도 Thermal Transient 측정

T3STER SI 고해상도 Thermal Transient 측정

정밀한 Measurement Hardware와 연속 측정 방식을 이용해 시간에 따른 Junction Temperature 변화를 세밀하게 기록합니다.

02

Package 내부 Heat Flow Path 분석

T3STER SI Package 내부 Heat Flow Path 분석

Structure Function을 통해 Die Attach, Package, TIM, Heat Sink로 이어지는 Thermal Path의 변화를 구간별로 분석할 수 있습니다.

03

유연한 Hardware Configuration

T3STER SI 유연한 Hardware Configuration

Heating Channel과 Measurement Channel을 시험 목적과 DUT 구성에 맞춰 확장할 수 있어 다양한 반도체·전자부품 시험 환경에 대응합니다.

04

Browser 기반 원격 제어

T3STER SI Browser 기반 원격 제어

Client-Server Architecture를 기반으로 Chrome Browser에서 시스템을 제어하고 네트워크를 통해 시험 상태를 관리할 수 있습니다.

DELTA ES · SIMCENTER 측정·시험

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Junction Temperature, RthJC/RthJA, Thermal Transient, Structure Function과 CAE Model Correlation 요구조건에 맞춰 측정 구성과 적용 Workflow를 상담합니다.

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