熱抵抗測定受託サービス。実チップ、ヒーターTEGチップの定常や過渡熱測定| シーマ電子

熱抵抗測定

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熱抵抗測定受託サービスについて

デバイス動作時に発生する熱は、デバイスそのものの寿命を悪化させパッケージの信頼性を低下させます。そのため、パッケージの放熱特性を確保する事が重要視され熱抵抗測定を行います。尚、弊社ではJEDEC規格に準拠した熱抵抗測定の対応が可能です。LSIパッケージ（BGA、QFN、LED）などの放熱特性の指標である熱抵抗値の測定データを提供致します。また、定常状態（飽和）だけでなく過渡熱状態（非飽和）での測定も対応可能です。当社が受託できるサービスは、一般的な名称として、熱抵抗測定や過渡熱抵抗測定、熱特性、構造関数、温度特性測定などと言われています。

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サービス特徴熱抵抗測定

実チップ、ヒーターTEGチップ共に熱抵抗測定が可能です。
ヒータTEGチップを弊社で準備致します。
各種パッケージ（BGA、QFN、LEDなど）の熱抵抗測定に対応しております。
パワー半導体の熱抵抗測定も対応可能です。
測定動作温度実績：〜300℃
熱抵抗測定に必要なサンプル作製も対応致します。

サービスの強み熱抵抗測定

JEDEC規格に準拠した無風BOX環境での熱抵抗測定が可能。
風洞を用いて0〜5mの風速測定が可能。
熱源として弊社オリジナルヒーターTEGチップを準備致します。

ご依頼例熱抵抗測定

水冷式コールドプレート（ウォータージャケット）を使用した接合剤放熱評価が実施可能。
LEDチップ放熱測定実施
弊社オリジナルヒータTEGでの測定実施
基板設計から作製、二次実装、熱抵抗測定まで一貫したご依頼を頂いた。
無風及び強制空冷環境での測定が可能です。

熱抵抗測定とは

熱抵抗測定の重要性についてですが、高集積化に伴いチップの単位面積当たりの処理数が増加します。すると消費電力も増加、発熱量も増加となります。またパッケージは益々小さく薄くなっておりますので、放熱の低下に繋がってしまいます。そこで、パッケージの放熱特性を正確に把握する事が重要であり、熱抵抗の測定が必要である。

熱抵抗測定の詳細

LSIパッケージの放熱特性に関する指標である熱抵抗データを提供し続け20年以上の実績を有しております。実チップ及びオリジナルヒータTEGチップを使用し測定する事が可能です。シミュレーションによる熱抵抗値との相関取りにもご利用頂けます。

特徴

実チップ、TEGチップ共に測定可能です。
ヒータTEGチップを弊社で準備致します。
各種パッケージ（BGA、QFN、LEDなど）の測定に対応しております。
無風環境及び強制空冷環境での測定が可能です。（0〜5m / s）
パワー半導体の測定も対応可能です。
動作温度実績：〜300℃
熱抵抗測定に必要なサンプル作製も対応致します。

測定環境

ヒータTEGチップ

材質：Si
チップサイズ：3mm、5mm
チップ厚さ：200µｍ、400µｍ ※上記以外の厚さについてはご相談下さい。
抵抗体配線：Pt

赤：ボンディングパッド（表面Au0.3umt）青：抵抗回路1　ヒーター兼温度センサー（約40Ω）緑：抵抗回路2　ヒーター兼温度センサー（約40Ω）

概要イメージ

概要イメージ

熱抵抗の測定方法はチップから外部までの熱抵抗（θJa）とチップからケースまでの熱抵抗（ψJt）を測定しています。θJaはチップ接合部の温度（Tj）を周囲温度（Ta）で引いた値（ΔT）を消費電力で割ることで求めています。チップ接合部の温度（Tj）は直接測定することができないため、下記のように温度特性を取得し温度特性からチップの接合部の温度（Tj）を算出します。

温度特性

温度特性とは、温度に敏感なデバイスの電気的パラメーターを用いる方法で主にダイオードの順方向電圧を用いて測定を行います。デバイスを恒温槽内へ入れ任意の温度で安定させます。その後、自己発熱しない微少電流（1ｍAなど）を印加しその際のセンサー電圧を測定します。同様の手順で数点温度を変えてセンサー電圧を取得する事で温度と電圧の関係を取得します。上記グラフのような傾きになり、この測定した温度特性を利用して熱抵抗測定時のチップ温度を算出しております。

熱抵抗本測定方法

本測定時にはセンサー側は温度特性測定と同じように結線を行います。ヒーター側には電源、電圧計、電流計を結線します。それからヒーター側に任意の電力を印可しチップを発熱させます。発熱飽和後に各パラメーターを測定します。また、JEDEC規格準拠での測定環境も整えており、無風環境、風速環境での熱抵抗測定が可能となっております。