Mentor Graphics: Power Tester 1500A velocizza il collaudo dei moduli di potenza

Mentor Graphics annuncia una nuova attrezzatura di test capace di accorciare fino a dieci volte il tempo di verifica dell’affidabilità dei componenti

Uno dei problemi fondamentali in molte applicazioni industriali che utilizzano componenti elettronici e moduli di potenza, come ad esempio gli IGBT (insulated-gate bipolar transistor), è l’affidabilità di funzionamento nel tempo di sistemi caratterizzati da una vita molto lunga, anche oltre trent’anni. Il problema chiave sono le degradazioni indotte dal calore all’interno dei moduli, dopo molti cicli di accensione e spegnimento (power cycling), che finiscono per indebolire fili, giunzioni, saldature, e possono portare alla rottura di substrati e die.

Le applicazioni in cui si verificano questi inconvenienti sono varie: esempi sono i sistemi di trazione in ambito ferroviario, le turbine usate per la produzione di energia rinnovabile, ma anche alcuni dei componenti elettronici dei veicoli ibridi ed elettrici. È per contribuire al miglioramento dell’affidabilità dei componenti elettronici di potenza in questi ambiti che Mentor Graphics annuncia ufficialmente oggi un nuovo apparato di test: il MicReD Industrial Power Tester 1500A. Apparato in grado di eseguire test di power cycling e collaudi termici dei componenti elettronici, ed effettuare simulazioni e stime della loro vita utile.

La nuova soluzione si posiziona con la particolarità di fondere diverse funzionalità di collaudo. Il Power Tester 1500A, dichiara Mentor, è il solo prodotto per il test termico disponibile sul mercato in grado di combinare le misure relative al power cycling e ai transitori termici, con l’analisi delle funzioni (structure function) che descrivono l’andamento dei flussi di calore a livello dei contenitori (package) dei chip, fornendo dati per una diagnostica in ‘real-time’ delle cause dei guasti. Le variazioni nella curva di una ‘structure function’ durante il test di power cycling identificano infatti uno specifico cambiamento nel package (delaminazione, rottura del substrato e così via) e mostrano l’evoluzione del guasto.

Questo, spiega Mentor, permette di ridurre in maniera notevole le tempistiche di test e diagnosi (fino a dieci volte). Queste ultime infatti, di norma, richiedono l’esecuzione ripetitiva di un gran numero di cicli di alimentazione; la rimozione del componente dal tester per l’analisi di laboratorio; la ricollocazione del componente sul tester per l’esecuzione di altri cicli. Soprattutto, le tecniche di test tradizionali non consentono di monitorare ‘on line’ lo sviluppo del guasto, ma solo di rilevare le degradazioni e i danni all’interno del package tramite le analisi in fase post-mortem del dispositivo, attraverso raggi x, ultrasuoni, o ‘dissezione’ dello stesso.

Sul Power Tester 1500A è implementata la tecnologia T3Ster della società MicReD (Microelectronics Research and Development), oggi parte di Mentor Graphics. I tester T3Ster, sottolinea l’azienda, sono diffusi nel settore a livello mondiale per eseguire un’accurata caratterizzazione termica dei package di semiconduttori e LED. Ancora, aggiunge la società, il Power Tester 1500A si colloca come il primo prodotto nella linea MicReD Industrial a fornire funzionalità di power cycling e collaudo (caratterizzazione termica e misure elettriche) interamente automatizzate per i moduli di potenza, e in grado di produrre dati completi per la valutazione delle cause dei guasti.

In aggiunta, grazie alla dotazione di un pannello touchscreen e alla migliorata facilità d’uso, le nuove attrezzature non sono utilizzabili solo dagli specialisti, ma anche da altri utenti, ad esempio dal personale che opera nel reparto produzione. Oltre che adatta per il collaudo dei dispositivi IGBT, la nuova attrezzatura è in grado di condurre test di power cycling anche su MOSFET (metal-oxide semiconductor field-effect transistor) e diodi di potenza.

Giorgio Fusari

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