PCB 블로그 - 정확한 IC 패키징 모델은 어떻게 만듭니까?

정확한 IC 패키징 모델을 구축하는 방법은 전자 부품 레벨 및 시스템 레벨 열 시뮬레이션의 핵심 문제이자 과제입니다.정확하고 효과적인 집적 회로 패키지 모델을 구축하는 것은 전자 제품의 열 설계에 중요한 의미를 가진다.IC 패키지가 많이 포함된 보드 또는 시스템 레벨 에뮬레이션의 경우 IC 패키지의 모델링 속도를 높이는 것이 더 중요합니다.작업 타이밍을 높이고 컴퓨팅 리소스를 절약하려면 쉽고 빠른 모델 라이브러리가 필요합니다.다음 두 기사는 프로젝트에서 일반적으로 사용되는 IC 패키징 모델의 유형을 간략하게 다루고 Simcenter Flotherm의 IC 패키징 모델링 방법을 소개합니다.

IC 패키징 모델링은 주로 세부 핫 모델(DTM)과 컴팩트 핫 모델(CTM)의 두 가지 범주로 나뉩니다.

조금씩

세부 모델링 DTMDTM은 시뮬레이션 도구를 사용하여 IC 패키지의 실제 물리적 구조와 재료를 가능한 한 구체적으로 시뮬레이션하고 복사하는 것으로, 일반적으로 IC 패키지의 CAD 모델과 결합됩니다.따라서 DTM은 외관상 실제 IC 패키지와 항상 비슷합니다.그러나 상세한 모델은 BGA 용접구 패턴 대신 전체 크기가 일치하는 입방체, 실제 라이닝 배선 대신 구리 함량이 지정된 라이닝 배선 등 연구된 문제의 요구에 따라 패키지의 어셈블리를 적절히 단순화합니다.측정 도구와 시뮬레이션 도구의 결합은 DTM을 조정하여 DTM 구조 함수와 실제 패키지된 구조 함수 사이의 오차를 3% 이하로 낮출 수도 있습니다.이 문서의 두 번째 부분에서는 Simcenter Flotherm의 모델 보정 기능에 대해 자세히 설명합니다.

DTM은 높은 정밀도를 가지며 경계 조건과는 관련이 없습니다.일반적으로 일반적인 패키징 매개변수 표식, 패키징 설계 최적화 등 칩이나 패키징의 설계 및 제조에 사용됩니다. 그러나 IC 패키징 내부 구성 요소의 크기 차이가 크기 때문에 DTM은 너무 큰 그리드를 생성하여 시뮬레이션 효율을 낮춥니다.따라서 보드 레벨 시뮬레이션의 경우 중요한 패키지만 상세하게 모델링하는 것이 좋으며 시스템 레벨 또는 그 이상의 시뮬레이션은 많은 패키지가 포함되어 있기 때문에 일반적으로 DTM을 사용하지 않고 CTM 설명을 사용합니다.

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컴팩트 모델링 CTMCTM은 IC 패키지의 실제 물리적 구조나 재료를 시뮬레이션하지 않고 환경에 대한 IC 패키지의 열역학적 응답을 시뮬레이션하는 행동 모델이다.노드, 셸 및 지시선과 같은 몇 가지 주요 위치의 온도를 정확하게 예측하기 위해 설계되었으며 일반적으로 열 저항-열 용량 네트워크의 형태를 사용합니다.

가장 많이 사용되는 두 가지 CTM은 이중 열 저항(2R) 모델과 DELPHI 모델입니다.2R 모델은 가장 간단하고 널리 사용되는 모델입니다.다음 그림과 같이 배선함, 케이스 및 보드 JC (배선함) 및 JB (배선판) 의 세 가지 노드를 포함하는 구조입니다.JEDEC 관련 표준은 참조할 수 있도록 측정 방법을 정의합니다.

2R 모델의 장점은 구조가 간단하고 명확하며 열 저항은 실험을 통해 측정 할 수 있으므로 여러 패키지의 보드 또는 시스템 레벨 모델링에 널리 적용됩니다.그러나 그것의 구조 방법은 특정 작업 상황에서 2R 모델의 오차를 미리 계산할 수 없다는 것을 결정합니다.

2R 모델의 장단점을 고려해 설계 초기에 2R 모델을 사용해 결온을 대략적으로 예측하는 것이 좋다.설계 후기 단계에서 2R 모델은 특정 온도/열 흐름 예측보다 매개변수 비교 분석에 더 적합합니다.

최근 몇 년 동안 점점 더 많은 공급업체가 IC 패키징 제품에 DELPHI 모델을 제공하여 사용자가 열 시뮬레이션 분석을 쉽게 할 수 있도록 하기 시작했으며 DELPHI 모델은 점점 더 인기가 있습니다.Simcenter Flotherm과 같은 일부 전자 열 시뮬레이션 소프트웨어 도구는 DELPHI 모델과 다른 CTM 또는 DTM을 쉽고 빠르게 만들 수 있도록 사용자에게 많은 템플릿을 제공합니다.다음으로 Simcenter Flotherm에서 다양한 열 모델을 만드는 방법을 소개합니다.