芯片电热特性仿真模型及测试方法new

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1、天津大学硕士学位论文芯片电热特性仿真模型及测试方法姓名：李连庆申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：董峰20090601摘要随着电子技术的迅速发展，电子元件的封装密度得至到了迅速提高；电子产品向微型化不断发展，体积尺寸日益缩小，导致设备的元件密度日趋提高；电子产品已经渗透到各个领域里，其应用环境不断扩大，有些环境，温度高，散热差。电子产品的这些发展趋势使得电子设备过热的问题越来越突出。电子设备的过热或热缺陷是电子产品失效的主要原因之一，严重地限制了电子产品的可靠性的提高。因此必须解决电子设备温升的问题。在本论文的研究中，作

2、者主要完成了以下几方面的工作：1．利用有限元数值分析方法，建立了芯片的有限元模型，对芯片进行了稳态和瞬态的热分析，并与实际测量结果进行了比较，模拟结果与实际测量值的误差在工程允许的范围内。2．分析了大功率脉冲载荷下芯片的温度时间响应，其结果与实际测量值很接近，误差较小。．3．讨论了对流换热系数的改变对芯片温度的影响，同时分析了芯片封装材料的改变对芯片温度的影响。为芯片设计及其安装方式提供了可靠的数据。4．对熟电耦合分析模式做了初步研究，为将热测试与电测试结合做了可行性探讨。关键词：芯片有限元法热分析可靠性ABSTRACTWithrapid

3、developmentofelectronictechnology,packagingdensityofchipshasbeenincreasedquicklyandthusresultedinhigherdensityofthermalcurrent．Thetrendofelectronicproductsareminimization，theirvolumesareincreasinglybeingreducedwhilethedensityofelectronicelementsisbeinghighlyimproved．Elect

4、ronicproductshavebeenwidelyappliedintoeveryfield；however,theirperformancewasdeterioratedbyhighcircumstantialtemperatureandpoorheatdissipationcapability,whichhasmadetheoverheatingproblemmoreandmoreoutstanding．Theoverheatingorthermalflawisthemaincauseofelectronicproducts’fa

5、ilure，andseverelyhampersimprovementofelectronicproducts’reliability．Thereforeitbecomesanissuethatneedsurgentsolution．Thespecific．workthathasbeenfinishedinthisworkisasfollows：1·Numericalmodelsofchipsarecreatedusingthefinite．elementmethod．Themlalperformanceofthechipsinstead

6、yandtransientconditionsarestudiedandcomparedwithpracticalmeasurement．Theerrorbetweenthesimulationandpracticalmeasurementistolerable．2·Thethermalresponseofthechipsunderhigh．powerpulse．10adisanalyzed，andtheresultisveryclosetothepracticalmeasurement．3·Therelationbetweenthehe

7、attransfercoefficientandthetemperatureofchipsisdiscussed，alongwiththeanalysisoftheinfluenceofencapsulationmaterialsuponchiptemperature．Theresultsobminedhavegreatvalueformethermaldesignoftheelectroniccompanies．4·Apreliminarystudyofelectro-thermalcouplingispresented．andthef

8、easibilityofcombiningthermalandelectronictestisdiscussed．KEYWORDS：Chip；Finite—elementmethod；Ther