Rissbildung erklärt: Analyse des thermischen Pfades in leistungsstarken Multi-Chip-Modulen

In dieser technischen Studie wird dargelegt, wie die Messung thermischer Impedanz unter Verwendung fortgeschrittener Hardware zur effektiven Charakterisierung von Wärmeleitungspfaden in Gehäusen für Leistungshalbleiter beiträgt. Die Strukturfunktionsanalyse ermöglicht es Konstrukteuren heute, strukturelle Defekte zerstörungsfrei zu erkennen und zu quantifizieren, wobei sie Veränderungen im Wärmewiderstand mit der tatsächlichen Ausbreitung von Rissen korrelieren.

Die Degradation thermischer Leitungspfade gilt als einer der kritischsten Ausfallmechanismen bei Leistungshalbleitergehäusen. Diese ausführliche Analyse betrachtet, wie Ermüdungserscheinungen im Lot, ausgelöst durch thermomechanische Beanspruchungen an Schnittstellenkontakten, zur Rissbildung und Degradation der thermischen Eigenschaften führen. Durch den Einsatz fortgeschrittener Hardware haben Forscher eine deutliche Korrelation zwischen Wärmemessungen und materieller Degradation belegt.

Wichtigste Erkenntnisse:

• Der Junction-zu-Gehäuse-Wärmewiderstand (Rthjc) korreliert unmittelbar mit der Ausbreitung von Rissen
• Der K-Wert steht in linearem Zusammenhang mit der befestigten Querschnittsfläche
• Strukturfunktionen bieten eine nicht destruktive Auswertungsmöglichkeit
• Individuelle Chip-Untersuchung in Mehrchip-Modulen durchführbar
• Bestätigte Ergebnisse durch Scanning-Akustik-Mikroskopie