芯片热仿真解决方案

案例1：封装芯片散热仿真分析

模型建立：

图1：仿真环境和仿真模型

图2：散热盖

热阻计算

1）封装的热阻Rja，表示芯片的节点与外界空气的热阻，单位为℃/W。热阻Rja的大小，通常 用来判断芯片散热性能的好坏。

2）芯片热阻Rja的计算公式：Rja=(Tj-Ta)/P 其中，Rja为芯片节点至环境空气的热阻，Tj为芯片Die的最高温度，Ta为环境的空气温度， P为芯片Die的热耗（W）

图3 Tj 、Ta测试点示意图

仿真结果：

1. 散热盖+环境温度XX℃+TIM热导率XX W/m-k

图4 芯片温度云图

图5 截面温度云图

    从温度分布云图可以看出：当芯片功耗为XX W时， 最高结温主要集中在芯片处， DIE的最高结温为218.6℃ ，热阻值为： Rja=(Tj-Ta)/P=11.7℃ /W。

不同条件下芯片的结温和热阻结果

结果分析：

(1)从仿真结果看，采用不同的散热方案，芯片最大结温均太高，芯片易损坏；

(2) 根据JEDEC标准，采用散热盖方案，芯片热阻在合理范围内，而采用散热铜 块方案，芯片热阻偏高

案例2：SiP热仿真分析

模型建立：

仿真结果：

图 芯片温度云图

图 截面温度云图

热阻计算(Rjb)

图 Rjb测试示意图

图 芯片温度云图

    从温度分布云图可以看出：当芯片功耗为xxW时， 最高结温主要集中在芯片处， DIE的最高结温为57.5℃ ，热阻值为： Rjb=(Tj-Tb)/P=5.4℃ /W。

    从温度分布云图可以看出：当芯片功耗为xxW时， 最高结温主要集中在芯片处， DIE的最高结温为68.6℃ ，热阻值为： Rjc=(Tj-Tc)/P=2.03℃ /W。

结果分析：从仿真结果看，环境温度XX ℃ ，Rja为13 ℃/W ， Rjb为5.4℃/W ， Rjc为 2.03℃/W 。热阻值较小，满足设计要求。

我司提供免费询价服务权益，报价前需提供如下材料：

1. 3D模型文件（step格式即可），或者要模拟的部件图片，如涉及保密项，我司可以先签订保密协议；

2.  模拟工况，要模拟的条件说明，输入条件，包含边界条件、仿真要求、交付物输出形式、以及实现效果等；

3. 软件要求，工期，技术说明等；