[發明專利]集成電路封裝設計的電、熱以及力學特性的建模方法

無效

• 申請號: 201110452289.7
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN103186683A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 付顏龍;程玉華
• 申請（專利權）人: 上海北京大學微電子研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及用于電子電路的封裝設計，具體而言，涉及高性能高密度封裝設計中的電學、熱學以及力學設計需要要求。

背景技術

隨著電子技術和集成電路技術的不斷進步，數字系統的時鐘速率越來越高，信號邊緣速率越來越快，從電氣性能角度看，高速信號間的互聯不再是暢通和透明的，高速PCB的導線互聯和板層特性對系統的影響已不能被簡單忽略。封裝互連中有金線，基板的金屬線，過孔和轉角，樁線，焊球等，在低頻信號中，往往將它們視為簡單的傳輸線。系統工作頻率很高時，將器件互連的導線不應再看做一根簡單的對信號透明的導線，而是一個有時延和瞬間阻抗分布寄生元件，它會產生延時，引起信號波形失真、干擾等。裝寄生效應對高頻器件性能的影響越來越明顯，為了在高頻器件設計中充分考慮寄生參數的影響，需對封裝的寄生效應進行模擬，以便保持高頻電路封裝后信號完整性及電源完整性。具體做法是提取出三維封裝結構的RLC參數和高頻下的S參數，分析管殼在封裝前后、不同頻率、不同封裝環境下寄生參數的變化情況，將仿真結果與實驗結果進行對比，為設計人員設計產品提供依據。如何處理由高速信號連線引起的反射、串擾、開關噪聲等信號完整性問題，確保信號傳輸的質量，是一個設計能否成功的關鍵。一個好的信號完整性設計需要貫穿于整個設計的各個階段，可以在設計階段最大化解決潛在的信號完整性問題，在高速系統設計具有指導意義。為了提高電子系統的性能，降低系統價格，增加系統的可靠性，需要將芯片封裝在一個盡可能小的空間，而芯片功率不斷增加，導致發熱量越來越大，使得熱學設計不得不面臨既要維持高的熱產生率又要保持相對低的器件溫度這樣一個矛盾中。而熱分析是對一個具體設計方案的熱場行為進行分析和計算，獲取溫度場分布，再通過分析溫度分布場中極值點的情況，反饋到布局布線和熱設計過程中，提供具體的改進方案，形成一種設計、分析、再設計、再分析的設計流程。由于引線框架在封裝結構中的主要功能是為芯片提供機械支撐載體，并作為導電介質連接IC外部電路，傳送電信號，以及與封裝材料一起向外散發芯片工作時產生的熱量的作用，因此對引線框架選用材料的熱傳導率、強度、硬度有著特殊的要求，以增強可靠性和散熱性能。

發明內容

本發明提供了一種本發明提供了一種電子產品封裝電學、熱學以及力學的建模方法及流程，用以提高封裝設計的靈活性、直觀性和通用性。

本發明提供了一種電子產品封裝電學建模方法及流程，包括：

電學參數提取模塊，電學參數自動優化模塊；

電學參數自動優化模塊調用電學參數提取模塊生成的數據進行電學參數優化。

本發明提供了一種電子產品封裝熱學建模方法及流程，包括：

熱學參數提取模塊，熱學參數自動優化模塊；

熱學參數自動優化模塊調用熱學參數提取模塊生成的數據進行熱學參數優化。

本發明提供了一種電子產品封裝力學建模方法及流程，包括：

力學參數提取模塊，力學參數自動優化模塊；

力學參數自動優化模塊調用力學參數提取模塊生成的數據進行力學參數優化。

本發明提供了一種電子產品封裝電學、熱學、力學參數協同優化方法及流程，包括：公共數據傳輸模塊及公共數據優化模塊；

公共數據傳輸模塊接收轉化優化后的電學、熱學、力學參數的后的數據，公共數據優化模塊綜合分析電學、熱學、力學參數后給出最終的優化方案；

公共數據優化模塊有兩種工作模式：用戶自定義模式和系統默認模式；

用戶自定義模式根據用戶的設置分配電學、熱學、力學參數在最終數據優化時的權重；

系統默認模式根據已有的成熟模型、封裝類型分配電學、熱學、力學參數在最終數據優化時的權重。

附圖說明

圖1是一種提供了電子產品封裝電學、熱學以及力學的建模方法及流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，用具體實例對本發明一種電子產品封裝電學、熱學以及力學的建模方法及流程進行詳細的說明。

本實施例提供了一種提供了電子產品封裝電學、熱學以及力學的建模方法及流程，圖1是是本發明的實現示意圖，包括S100原始封裝文件輸入接口，S101公共數據轉化模塊，S102局域網計算模塊，S103電學參數提取模塊，S104熱學參數提取模塊，S105力學參數提取模塊，S106電學參數優化模塊，S107熱學參數優化模塊，S108力學參數優化模塊，S109公共數據轉化模塊，S110公共數據優化模塊，S111優化后封裝文件輸出端口。