PCBブログ - どのようにして正確なICパッケージモデルを構築しますか？

正確な構築方法 ICパッケージ モデルは電子部品レベルとシステムレベルの熱シミュレーションの重要な問題と挑戦である. 正確で効果的なICパッケージモデルの構築は電子製品の熱設計にとって極めて重要である. 大量を含む場合 ICパッケージ, さらに重要なのは向上です ICパッケージ. タスクのタイムリー化と計算リソースの節約のためには、便利で迅速なモデルライブラリが必要です. 次の2つの記事では、エンジニアリングでよく使用されるICパッケージモデルのタイプについて簡単に説明します, 紹介 ICパッケージ でのモデリング方法.

ICパッケージモデリングは主に2種類に分けられる：詳細熱モデル（DTM）とコンパクト熱モデル（CTM）。

少しずつ

詳細なモデリングDTMDは、一般的にICパッケージのCADモデルと結合して、ICパッケージの実際の物理構造と材料をシミュレーションツールを使用してできるだけ具体的にシミュレーションし、複製するものです。したがって、DTMは外観上、常に実際のICパッケージと似ている。しかし、詳細なモデルは、BGA半田ボールアレイを全体的な寸法が一致する立方体で置換し、実際の基板配線を所定の銅含有量を有する基板で置換するなど、研究された問題の要件に応じてパッケージ内のコンポーネントを適切に簡略化するだろう。測定ツールとシミュレーションツールの組み合わせは、DTMを較正し、DTM構造機能と実際のパッケージ構造機能との誤差を3%以下に低減することもできる。本文の第2部では、のモデル較正機能についてさらに議論する。

DTMは高精度であり、境界条件とは無関係である。一般的なパッケージパラメータの特性化、パッケージ設計の最適化など、チップやパッケージの設計と製造に使用されます。しかし、ICパッケージの内部コンポーネントのサイズの違いが大きいため、DTMは過大なメッシュを生成し、シミュレーション効率を低下させます。そのため、ボードレベルのシミュレーションでは、DTMではなくCTM記述を使用することが多いため、重要なパッケージのみを詳細にモデリングすることをお勧めします。

コンパクトモデリングCTMCTMは、ICパッケージの実際の物理構造や材料をシミュレートするのではなく、環境に対するICパッケージの熱力学的応答をシミュレートする動作モデルである。これは、通常は熱抵抗性熱容量ネットワークの形式で、ノード、ハウジング、リードなどのいくつかの重要な位置の温度を正確に予測することを目的としています。

最も一般的に使用される2つのCTMは、二重熱抵抗（2 R）モデルとDELPHIモデルである。2 Rモデルは最もシンプルで広く使用されています。配線、ハウジング、回路基板の3つのノードで構成されています。JEDEC関連規格は測定方法を定義しており、参考になる。

2 Rモデルの利点は構造が簡単で明瞭で、実験によって熱抵抗を測定することができるため、多くのパッケージの板級またはシステム級のモデリングに広く応用されている、しかし、その構築方法は、2 Rモデルの特定の動作条件における誤差を事前に計算することができないことを決定した。

2 Rモデルの長所と短所を考慮して、設計初期に2 Rモデルを用いて接合温度を大まかに予測することを提案する。設計の後期では、2 Rモデルは温度/熱流予測よりもパラメータ比較分析に適している。

近年, ますます多くのベンダーが ICパッケージ ユーザーの熱シミュレーション分析に便利な製品, DELPHIモデルの普及率が高まっている. いくつかの電子熱シミュレーションソフトウェアツール, 例えば, また、DELPHIモデルやその他のCTMやDTMを迅速に構築するために、ユーザーに大量のテンプレートを提供する. 次へ, ICパッケージ この記事では、における様々な熱モデルの構築方法を紹介します.