一、产品综述
Simcenter T3Ster SI 瞬态热阻测试仪，是半导体热特性热测试仪器。它通过非破坏性地测试封装好的半导体器件的电压随着时间的瞬态变化，快速地获得准确的，重复性高的结温热阻数据以及结构内部信息。 Simcenter T3STER SI 支持对器件进行在线测试，结壳热阻测试等。测试结果可以生成热阻热容模型供热仿真软件使用，同时也可以用于校准详细的仿真模型。
● Simcenter T3STER SI 的测试方法满足国际通用标准：JEDEC JESD51-1，JEDEC JESD51-14，美军标 MIL 883H，MIL 750E以及国际电工委员会的 ICE60747系列。
● Simcenter T3STER SI 的研发部门 MicReD 联合英飞凌共同制定了结壳热阻测试标准JEDEC JESD 51-14: Transient Dual Interface Test Method。T3STER SI的测试方法完全符合标准要求，支持通过两种方法来计算结壳热阻。
● Simcenter T3STER SI 的研发部门 MicReD 制定了全球第 一个使用电学法测试 LED 器件真实热阻的国际标准 JESD51-51，以及规范 LED器件光热一体化测试的 JESD51-52。
● Simcenter T3STER SI 既能进行稳态结温、热阻测试，也能进行瞬态热测试。在采集瞬态温度响应曲线（冷却曲线）时，采样时间间隔可达1微秒。
● Simcenter T3STER SI 特殊的结构函数(structure function)可以图形化地展示热流传导路径上每层结构的热阻和热容信息，非破坏性地检测封装结构的改变，因而被广泛地应用于产品封装的新材料或新工艺的对比、产品可靠性研究、产品质量评估以及接触热阻等各个领域。
● Simcenter T3STER SI 可以与 Simcenter Flotherm Flexx 和 Simcenter FLOEFD 等仿真软件高度配合，建立准确高效的 Digital Twin ，包括为仿真软件输出RC网络模型，校准仿真模型等。从而提高仿真准确度， 提升仿真设计速度。
Simcenter T3Ster SI具有完全重新设计的系统硬件架构和控制软件
● 可用性的优化
● 相对简单的集成
● 灵活的配置以及相对较高的测量/生产效率
二、产品优势
三、应用概述
1.应用对象
● 各种三极管、二极管等半导体分立器件，包括：常见的半导体闸流管、双极型晶体管、以及大功率IGBT、MOSFET、LED等器件；
● 各种复杂的IC以及MCM、SIP、SoC等新型结构；
● 各种复杂的散热模组的热特性测试，如热管、风扇等；
2.Simcenter T3STER SI可测试的器件
针对不同的器件，需要选择合适的 TSP
● 二极管：选择正向压降 VF作为 TSP， 所有器件都可以当成二极管测试；
● 三极管：BJT：Vbe
● MOSFET（包括 SiC MOSFET）：Vsd
● IGBT（包括分立器件和功率模块）：Vce
● GaAs FET和 GaN HEMT：Vgs，栅极电流或 Vce
● 热测试芯片：内置了加热电阻和温敏二极管；在加热电阻上施加功率，测试二极管
● 数字 IC：衬底二极管，VCC和 GND反向偏置，施加加热功率并测试。
3. 热测试方法及标准
● 瞬态热阻测试仪受业界广泛认可，测试方法符合 JESD51-1，IEC60747系列等国际主流标准；
● 支持现行结壳热阻测试标准 JESD51-14；
● 支持使用结构函数非破坏性地分析器件内部封装结构各层的热阻和热容参数。
4.瞬态热测试流程
5.瞬态热测试设备规格参数
主机框架
Simcenter T3Ster SI Frame机架为19英寸尺寸，高4U主机架不带任何插入单元，包含:
● 电源(PS100)
● 系统控制器(SC100)
● 外部链接模块(EL100)
加热电流源LP220
Simcenter T3SterSI LP220是加热电流源单元，包含:
● 2个输出端口可用做加热电流源或者电压源，其总功率可高达20W
● 当用做带电压限制的电流源时，用户可在2A/10V、1A/20V、0.5A/40V范围内设置
● 当用做带电流限制的电压源时，用户可在10V/2A、20V/1A、40V/0.5A范围内设置
● 2个加热电流/电压源共享相同的参考电位，但独立于其它模块
MS401瞬态测量单元
Simcenter T3Ster Sl MS401是一个4通道瞬态测量单元，包含:
● 4个瞬态测量通道，具有1Msample/s采样率18bit分辨率，即高达0.002°C的分辨率，并具有0.025°C的RMS噪声
● 4个测试电流源，可在200mA/10V、100mA/20V、50mA/40V范围内设置
● 所有的测量输入端和测试电流源均独立于地
● 多个可选择的测量输入范围可确保在高达80V的任何电压水平下获得测量理想分辨率
支持温度传感器的测量
Simcenter T3Ster SI设备通TH800模块支持温度传感器的测量。
TH800模块具有8个温度传感器测量通道，具有以下的能力：
● 可以测量热电偶，包括:J、K和T型;
● 电阻式温度检测器件(RTD)，包括:2线、3线、4线连接形式;电阻范围:10、20、50、100、200、500、1k、2k、5k、10k、20k、50k欧姆。
SI控制软件
Simcenter T3ster SI控制软件是Simcenter T3Ster SI系统运行的必备软件。该软件在Simcenter T3ster SI Frame机架的嵌入式SoC上运行。
Simcenter T3Ster SI设备全面支持传统T3Ster设备支持的低压版本Booster:
● T3Ster Booster (50A/30V) Dual Channel
● T3Ster Booster (38A/40V) Dual Channel
● T3Ster Booster(240A/11V)，内含电源PSU部分
● 可通过SOW方式，增加配合Booster使用的电源PSU以及整体设备使用的机柜
● 支持的定制的高压版本Booster---Simcenter Micred Power Booster10A/150V
数据分析软件T3Ster Master SW
数据分析软件T3Ster Master提供了数据的分析功能，几秒钟内，软件就可以将采集的数据以结构函数的形式表现出来。
测试结果包括：
（1）测量参数(Record Parameters)
（2）测量得到的瞬态温度响应曲线(Measured response)
（3）分析后的结温差随时间变化的瞬态温度响应曲线(Smoothed response)
（4）热阻抗曲线(Zth)
（5）时间常数谱(Tau Intensity)
（6）频域分析(Complex Locus)
（7）脉冲热阻(PulseThermal Resistance)
（8）安全工作区（SOA）
（9）积分结构函数以及微分结构函数
（10）RC网络模型等
6.T3ster SI突出的技术优势
可靠的静态实时测试方法
T3Ster SI的测试技术采用静态测试法(static mode)，可以实时地采集待测器件的结温随着时间的变化。而动态测试法是通过人为构建脉冲加热功率来模拟瞬态过程，并非器件实际的瞬态温度响应。静态法的测试时间短、测试数据点密而且测试数据的信噪比更高。
测试启动时间高达1us，保证测试结果准确性
研究表明，在测试中如果瞬态变化初始1ms时间内的温度没有被采集到，结果的热阻值将被低估10%-15%左右。
实时采样时间间隔高达1us，采样点数密集，保证数据完备性。
T3ster SI 有4个瞬态测量通道，具有1Msample/s采样率，18bit分辨率，即高达0.002℃的分辨率，并具有0.025℃的RMS噪声。可以理解为其拥有更好的分辨率、更低的噪音、更好的信噪比。T3ster 的结温分辨率是0.01℃，16bit分辨率。
7.T3ster SI测试案例
