熱阻測(cè)試儀
T3Ster
產(chǎn)品概述
天光測(cè)控T3Ster熱阻測(cè)試系統(tǒng) 是Mentor Graphics公司研發(fā)制造的*的熱瞬態(tài)測(cè)試儀，用于測(cè)試IC、LED、散熱器、熱管等電子器件的熱特性。T3Ster基于JEDEC JESD51-1標(biāo)準(zhǔn)*的靜態(tài)測(cè)試方法，通過(guò)改變電子器件的輸入功率，使得器件產(chǎn)生溫度變化，在變化過(guò)程中，T3Ster測(cè)試出芯片的瞬態(tài)溫度響應(yīng)曲線，僅在幾分鐘之內(nèi)即可分析得到關(guān)于該電子器件的全面的熱特性。配合專為L(zhǎng)ED產(chǎn)業(yè)開發(fā)的選配件TERALED可以實(shí)現(xiàn)LED器件和組件的光熱一體化測(cè)量。
產(chǎn)品特點(diǎn)
●T3Ster 符合JEDEC JESD51-1和MIL-STD-750E標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)。
● T3Ster兼具JESD51-1定義的靜態(tài)測(cè)試法（Static Mode）與動(dòng)態(tài)測(cè)試法（Dynamic Mode），能夠?qū)崟r(shí)采集器件瞬態(tài)溫度響應(yīng)曲線（包括升溫曲線與降溫曲線），其采樣率高達(dá)1微秒，測(cè)試延遲時(shí)間高達(dá)1微秒，結(jié)溫分辨率高達(dá)0.01℃。
● 天光測(cè)控?zé)嶙铚y(cè)試儀 T3Ster既能測(cè)試穩(wěn)態(tài)熱阻，也能測(cè)試瞬態(tài)熱阻抗。
● 天光測(cè)控?zé)嶙铚y(cè)試儀 T3Ster的研發(fā)者M(jìn)icRed制定了第**個(gè)用于測(cè)試LED的標(biāo)準(zhǔn)JESD51-51，以及LED光熱一體化的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)JESD51-52。T3Ster和TeraLED是目前滿足此標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的光熱一體化測(cè)試要求的。
● 天光測(cè)控?zé)嶙铚y(cè)試儀 T3Ster*的Structure Function(結(jié)構(gòu)函數(shù))分析法，能夠分析器件熱傳導(dǎo)路徑上每層結(jié)構(gòu)的熱學(xué)性能（熱阻和熱容參數(shù)），構(gòu)建器件等效熱學(xué)模型，是器件封裝工藝、可靠性試驗(yàn)、材料熱特性以及接觸熱阻的強(qiáng)大支持工具。因此被譽(yù)為熱測(cè)試中的“X射線”。
● 天光測(cè)控?zé)嶙铚y(cè)試儀 T3Ster可以和熱仿真軟件FloEFD無(wú)縫結(jié)合，將實(shí)際測(cè)試得到的器件熱學(xué)參數(shù)導(dǎo)入仿真軟件進(jìn)行后續(xù)仿真優(yōu)化。
天光測(cè)控T3Ster熱阻測(cè)試儀——應(yīng)用范圍
● 各種三極管、二極管等半導(dǎo)體分立器件，包括：常見(jiàn)的半導(dǎo)體閘流管、雙極型晶體管、以及大功率IGBT、MOSFET、LED等器件。
● 各種復(fù)雜的IC以及MCM、SIP、SoC等新型結(jié)構(gòu) 。
● 各種復(fù)雜的散熱模組的熱特性測(cè)試，如熱管、風(fēng)扇等。
天光測(cè)控T3Ster熱阻測(cè)試系統(tǒng)——主要功能
● 半導(dǎo)體器件結(jié)溫測(cè)量。
● 半導(dǎo)體器件穩(wěn)態(tài)熱阻及瞬態(tài)熱阻抗測(cè)量。
● 半導(dǎo)體器件封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析，包括器件封裝內(nèi)部每層結(jié)構(gòu)（芯片+焊接層+熱沉等）的熱阻和熱容參數(shù)。
● 半導(dǎo)體器件老化試驗(yàn)分析和封裝缺陷診斷，幫助用戶準(zhǔn)確定位封裝內(nèi)部的缺陷結(jié)構(gòu)。
● 材料熱特性測(cè)量（導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容）。
● 接觸熱阻測(cè)量，包括導(dǎo)熱膠、新型熱接觸材料的導(dǎo)熱性能測(cè)試。
測(cè)試方法——基于電學(xué)法的熱瞬態(tài)測(cè)試技術(shù)
尋找器件內(nèi)部具有溫度敏感特性的電學(xué)參數(shù)，通過(guò)測(cè)量該溫度敏感參數(shù)（TSP）的變化來(lái)得到結(jié)溫的變化。
TSP的選擇：一般選取器件內(nèi)PN結(jié)的正向結(jié)電壓。
測(cè)試技術(shù)：熱瞬態(tài)測(cè)試
當(dāng)器件的功率發(fā)生變化時(shí)，器件的結(jié)溫會(huì)從一個(gè)熱穩(wěn)定狀態(tài)變到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，我們的儀器將會(huì)記錄結(jié)溫在這個(gè)過(guò)程中的瞬態(tài)變化曲線。
一次測(cè)試，既可以得到穩(wěn)態(tài)的結(jié)溫?zé)嶙钄?shù)據(jù)，也可以得到結(jié)溫隨著時(shí)間的瞬態(tài)變化曲線。
瞬態(tài)溫度響應(yīng)曲線包含了熱流傳導(dǎo)路徑中每層結(jié)構(gòu)的詳細(xì)熱學(xué)信息（熱阻和熱容參數(shù)）。
配置介紹
天光測(cè)控T3Ster熱阻測(cè)試儀主機(jī)
| 計(jì)算機(jī)控制接口 | USB接口，滿足數(shù)據(jù)傳輸提取方便的要求 |
| 測(cè)試時(shí)間 | 以分鐘為單位計(jì) |
| 結(jié)溫測(cè)試分辨率 | 0.01℃ |
| *大加熱時(shí)間 | 不限 |
| *小測(cè)試延遲時(shí)間 | 1us(用戶可根據(jù)需要在軟件中調(diào)節(jié)1us~10000s不限) |
| RC網(wǎng)絡(luò)模型級(jí)數(shù) | 2-100個(gè) |
| 加熱電流源 | -2A~2A |
| 加熱電壓源 | -10V~10V |
| 測(cè)試電流源（4路） | -25mA~25mA |
| *小測(cè)試延遲時(shí)間（tMD） | 1μs | *小采樣時(shí)間間隔（ts） | 1μs |
| 每倍頻采樣點(diǎn)數(shù) | 400個(gè)（典型值） | *大采樣點(diǎn)數(shù) | 65000個(gè) |
| 測(cè)量通道 | 2個(gè)（*大可擴(kuò)展至8個(gè)） | ||
| 電壓變化測(cè)量檔位 | 400mv/200mv/100mv/50mv | ||
| 電壓測(cè)量分辨率 | 12μV（以50mV量程計(jì)算） | ||
溫度控制設(shè)備
天光測(cè)控?zé)嶙铚y(cè)試儀T3Ster為客戶提供了三種溫度可控的恒溫設(shè)備，包括：干式溫控儀、濕式溫控儀以及液冷板。這三種恒溫設(shè)備除了能控制待測(cè)器件的溫度以測(cè)試器件的K系數(shù)，同時(shí)還能作為結(jié)溫?zé)嶙铚y(cè)試時(shí)器件的散熱環(huán)境，幫助控制器件的殼溫。
干式溫控儀
干式溫控儀采用熱電致冷芯片(Peltier單體)來(lái)控制器件的溫度。
| 計(jì)算機(jī)控制接口 | COM | 恒溫槽尺寸 | 52*52*10 mm3 |
| 溫度控制范圍 | 5 - 90 oC | 溫度控制精度 | ± 0.2 oC |
| 溫度過(guò)載保護(hù) | 95 oC | 散熱功率 | 8W |
濕式溫控儀
濕式溫控儀采用油浴的方式來(lái)控制待測(cè)器件的溫度，使用時(shí)將待測(cè)器件浸沒(méi)在液體中以獲得恒溫環(huán)境。此外天光測(cè)控?zé)嶙铚y(cè)試儀T3Ster提供的濕式溫控儀還可以作為一個(gè)動(dòng)力泵，驅(qū)動(dòng)外接的液冷板以控制液冷板的溫度。
| 型號(hào) | 溫度范圍（℃） | 溫度穩(wěn)定性（℃） | 加熱功率（KW） | 制冷功率 20℃（KW） | 油槽尺寸 （W×L/D cm） |
| F25-HE | -28~200 | ±0.01 | 2 | 0.26 | 12×14/14 |
| F32-HE | -35~200 | ±0.01 | 2 | 0.45 | 18×12/15 |
| F34-HE | -30~150 | ±0.01 | 2 | 0.45 | 24×30/15 |
液冷板
液冷板的作用：與濕式溫控儀配套使用，可以控制冷板的溫度，為測(cè)試器件的結(jié)溫、熱阻提供恒定的溫度環(huán)境。
（1）外觀尺寸：550*160*110 mm；
（2）單板尺寸：540*140*20 mm；
（3）材質(zhì)：硬級(jí)鋁。
天光測(cè)控T3Ster-Gold ref/熱測(cè)試儀校正樣品（Golden Reference）
性能穩(wěn)定的半導(dǎo)體器件，方便用戶定期檢測(cè)測(cè)試主機(jī)的功能是否正常。
標(biāo)準(zhǔn)靜止空氣箱（still-air chamber）
1）滿足JEDEC JESD 51-2要求
2）尺寸：1立方英尺
熱電偶前置放大器
1）方便T3Ster主機(jī)與J, K或 T 型熱電偶的聯(lián)接。
2）T3Ster主機(jī)可以方便地測(cè)試熱電偶接觸點(diǎn)的溫度隨著時(shí)間變化的曲線。
大功率BOOSTER
| 高電流模式 | ||
| 單通道 | ||
| 38A/40V | 50A/30V | 200A/7V |
| 測(cè)試電流：0~200mA | 測(cè)試電流：0~200mA | 測(cè)試電流：0~500mA |
| 柵極電壓源：15V | ||
| 雙通道 | ||
| 38A/40V | 50A/30V [1] | |
| 三通道 | ||
| 200A/7V [2] | ||
注解：【1】通過(guò)雙通道并聯(lián)，輸出電流*高可達(dá)100A
【2】通過(guò)三通道并聯(lián)，輸出電流*高可達(dá)600A
單通道高電流booster
雙通道高電流booster
| 高電壓模式 | ||
| 單通道 | ||
| 10A/100V | 10A/150V | 10A/280V |
| 測(cè)試電流：0~200mA | 測(cè)試電流：0~200mA | 測(cè)試電流：0~200mA |
| 雙通道 | ||
| 10A/150V | 10A/280V | |
單通道高電壓booster
雙通道高電壓booster
TeraLED
1）*符合CIE 127-2007關(guān)于LED光測(cè)試的要求。
2）配合T3Ster可以滿足JESD 51-52規(guī)定的LED光熱一體化測(cè)試的要求。
3）整套系統(tǒng)包括：Φ300mm或Φ500mm積分球1個(gè)，參考LED1個(gè)，多功能光度探頭1個(gè)，TERALED控制系統(tǒng)1套，恒溫基座1個(gè)。
數(shù)據(jù)分析軟件(T3Ster Master)
天光測(cè)控T3Ster熱阻測(cè)試儀的數(shù)據(jù)分析軟件T3SterMaster提供了數(shù)據(jù)的分析功能，幾秒鐘內(nèi)，軟件就可以將采集的數(shù)據(jù)以結(jié)構(gòu)函數(shù)的形式表現(xiàn)出來(lái)。測(cè)試結(jié)果包括：測(cè)量參數(shù)（Record Parameters），測(cè)量得到的瞬態(tài)溫度響應(yīng)曲線（Measured response），分析后的瞬態(tài)溫度響應(yīng)曲線（Smoothed response），熱阻抗曲線（Zth），時(shí)間常數(shù)譜（Tau Intensity），頻域分析（Complex Locus），脈沖熱阻（Pulse Thermal Resistance），積分結(jié)構(gòu)函數(shù)以及微分結(jié)構(gòu)函數(shù)。
