芯片
芯片是由半导体材料制成并嵌入了集成电路的模块。芯片会生成余热,因此需要冷却才能提高可靠性并避免过早失效。
下图显示了芯片封装的各种元件:
为表示芯片封装的几何,Electronics Cooling Toolset支持以下 芯片快速部件:
如果内置形状模板不合适,可以定义几何基于指定构建几何的 自定义芯片。
要表示芯片封装的物理,可使用两种热建模方法:
- 固体模型:将芯片封装表示为单个指定材料的固体零部件。总热源对封装的余热建模。
- 紧凑型热模型 (CTM)([144]、[145]):用于在系统级分析中模拟芯片封装性能的简化元件模型。该模型使用热敏电阻器网络表示封装内的临界热流道。每个网络节点对应于封装的一个表面或封装内的一个区域并与单一温度关联。
芯片封装的 CTM 比固体模型更精确。由于 CTM 不需要封装体网格,因此计算成本也更低。另一方面,CTM 电阻器网络要求用户有权访问有关封装内的热流道的详细信息。可以使用以下类型的电阻器网络:
各种网络类型的节点数量及其之间的连接有所不同。每个电阻器网络拥有以下三个节点:
- 接点节点 — 表示集成电路。
- 机箱节点 — 表示封装顶面。
- 电路板节点 — 视为封装与 PCB 之间的接触。
双电阻器和 Delphi 网络适用于可忽略侧面热传递的封装。例如,在典型的 BGA(球栅阵列)封装中,大多数热通过焊锡球流向底部的 PCB 和/或顶部的散热器。双电阻器网络假设顶面和底面上的温度均匀,而 Delphi 网络放宽此假设,允许这些表面的内部和外部区域存在不同的温度。
Star 网络适用于不可忽略侧面热传递的封装。例如,在引线封装内,通过侧面的热流道会显著影响封装温度。可用的 Star 网络假设各侧面上的温度均匀。
在电子设备冷却模块中,每个网络节点(接点节点除外)对应于固定和均匀温度的快速零部件表面。没有网络节点的表面建模为绝热。有关详细信息,请参见电阻器网络公式。
芯片 — 属性
以下属性对所有类型的芯片封装通用:
名称 | 指定芯片存储在树中时使用的名称。 | |
几何 |
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放置 | 请参见放置属性。 | |
物理 |
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以下属性可体现不同几何类型的特征:
方块 — 特定属性
几何 |
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圆柱体 — 特定属性
几何 |
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自定义 — 特定属性
几何 |
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下表显示了可用电阻器网络的属性:
注 | 向芯片封装供应商请求所需的输入值或从 JEDEC 标准热测试中衍生这些值。或者,可以使用统计优化过程从封装的详细热模型中提取这些值,该过程将最大限度地减少各种环境条件的接点和表面温度误差。 |
双电阻器
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Star 网络
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Delphi 网络
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