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:
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。