[建模]-IC module in Icepak

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在 Icepak 中要模擬 IC 的發熱行為有幾種方法:
1. 熱阻模型 / 2-resistor or multi-resistor
2. CCM IC module
3. CCM Vendor model

其中運算最快的當屬熱阻模型,因為內部網格不求解,只有表面與Junction間的關係,同時datasheet 也常常會有相關資訊,操作起來不成問題。

如果是ㄧ些比較成熟封裝,例如BGA,FPBGA,TSOP等等的常見小晶片封裝,Icepak提供了模板讓我們可以藉由輸入參數來快速建模,當然其實所使用的元件還是plate,block,source之類標準的東西,就是模組化而已。
這提供了我們這些,一方面不滿意2R模型的結果,但是對於封裝結構又束手無策的非晶片廠,一個途徑去更進一步的捕捉封裝內部的發熱行為。

以FPBGA為案例,我們需要提供的資料有:

  • Ball Height
  • Substrate thickness
  • Die underfill
  • Die thickness
  • Ball diameter
  • Ball pitch
  • Ball pattern

一個使用IC module所建立的Flip-chip模型可能會長這樣:

raw-image
raw-image

其中,Peripheral 選項讓我們可以把中央的錫球隱抑掉,隱抑的邏輯如上圖示
(1,1) 就是只隱抑掉中心一顆,(2,2)會隱抑掉中央4顆

當然,這種套餐式的建模方法有其限制,如果錫球排列方式很特別,或是封裝很先進,或是大瓦數IC,就還是得靠廠商提供的CCM model了。

考量到實作層面,如果是很大的系統模型,因為尺度差異太大,有時還真只能用2R model,或是圖面資訊不足無法建模,那也只好遷就一下,至少熱阻資料通常還是會有的。

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2022/09/27
系統模擬有一個好處是,我們可以直接堆完擺件然後以此做為流阻,去找風扇操作點,以此作為依據,從而得到溫度的結果,避開設定流量邊界的困擾。當然如果能直接設定流量是又快又省事,但是這是在東西做出來之後才有辦法透過實驗量測,在東西出來以前,你又想要有參考基準,這會是卡死的迴圈。
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2022/09/19
分類原則請參照這篇 狹義來說,我們把建模視為幾何建模的簡寫,但是廣義來說他應該是會包含發熱體行為,風扇行為,所有會影響到各方程式架設的因子。也就是說如果我們今天以最基本熱流模型,那就會有流的建模和熱的建模。 雖然說是流體建模,但是實際上卻是畫固體邊界,然後不屬於固體的部分通通是流體。一般概
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2022/09/06
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