一种半导体封装体的自然对流换热系数及热阻的侦测方法转让专利

申请号 : CN201610865649.9

文献号 : CN106449453B

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发明人 : 江伟

申请人 : 通富微电子股份有限公司

摘要 :

本发明公开了一种半导体封装体的自然对流换热系数及热阻的侦测方法,包括:对所述半导体封装体建立有限元热分析模型;设定一组初始的对流换热系数,并将该组初始的对流换热系数中的每个初始对流换热系数分别对应地加载至所述热分析模型中的对应节点;在特定的环境温度下进行稳态热分析,以得到所述热分析模型中的每个节点的表面温度;根据每个节点的表面温度而得到每个节点的对流换热系数;根据每个节点的对流换热系数和初始的对流换热系数而进行迭代处理,以得到每个节点的自然对流换热系数;根据每个节点的自然对流换热系数而获得所述半导体封装体的热阻。通过上述迭代的方式,本发明能够提高封装产品模拟热阻计算的准确性。

权利要求 :

1.一种半导体封装体的自然对流换热系数的侦测方法,其特征在于,包括:对所述半导体封装体建立有限元热分析模型;

设定一组初始的对流换热系数,并将该组初始的对流换热系数中的每个初始对流换热系数分别对应地加载至所述热分析模型中的对应节点;

在特定的环境温度下进行稳态热分析,以得到所述热分析模型中的每个节点的表面温度;

根据每个节点的表面温度而得到每个节点的对流换热系数;

判断每个节点的对流换热系数与其初始的对流换热系数之间差值的绝对值是否小于容差范围值;

如每个节点的对流换热系数与其初始的对流换热系数之间差值的绝对值小于所述容差范围值,则迭代处理结束并以每个节点的对流换热系数作为每个节点的自然对流换热系数;否则,则将每个节点的对流换热系数作为每个节点的初始的对流换热系数,并再次在所述特定的环境温度下进行稳态热分析以得到所述热分析模型中的每个节点的表面温度,根据每个节点的表面温度而利用经验对流系数公式以得到每个节点的新的对流换热系数,从而执行下一次的迭代处理。

2.根据权利要求1所述的侦测方法,其特征在于,所述经验对流系数公式为:h=0.83*f*((Ts-T∞)/P1)n

其中,h为对流换热系数(W/m3℃);Ts为平板表面温度(℃);T∞为平板周围空气温度(℃);

垂直表面:P1=H,f=1.22,n=0.35;

水平板上表面:P1=W*L/2(W+L),f=1.00,n=0.33;

水平板下表面:P1=W*L/2(W+L),f=0.50,n=0.33;

上述L为水平面长度,W为水平面宽度,H为垂直高度,f和n是依赖于表面传热的常量。

3.一种半导体封装体的热阻的侦测方法,其特征在于,包括:对所述半导体封装体建立有限元热分析模型;

设定一组初始的对流换热系数,并将该组初始的对流换热系数中的每个初始对流换热系数分别对应地加载至所述热分析模型中的对应节点;

在特定的环境温度下进行稳态热分析,以得到所述热分析模型中的每个节点的表面温度;

根据每个节点的表面温度而得到每个节点的对流换热系数;

判断每个节点的对流换热系数与其初始的对流换热系数之间差值的绝对值是否小于容差范围值;

如每个节点的对流换热系数与其初始的对流换热系数之间差值的绝对值小于所述容差范围值,则迭代处理结束并以每个节点的对流换热系数作为每个节点的自然对流换热系数;否则,则将每个节点的对流换热系数作为每个节点的初始的对流换热系数,并再次在所述特定的环境温度下进行稳态热分析以得到所述热分析模型中的每个节点的表面温度,根据每个节点的表面温度而利用经验对流系数公式得到每个节点的新的对流换热系数,从而执行下一次的迭代处理;

根据每个节点的自然对流换热系数而得到所述半导体封装体的节温度;

根据半导体封装体的节温度而利用下述公式以获得所述半导体封装体的热阻:θJA=(TJ-TA)/P,其中:TJ是结温,即芯片表面的温度,℃;TA是环境空气温度,℃;P是芯片总的消耗的功率,W;θJA是芯片表面到周围环境的热阻,℃/W。

4.根据权利要求3所述的侦测方法,其特征在于,所述经验对流系数公式为:h=0.83*f*((Ts-T∞)/P1)n

其中,h为对流换热系数(W/m3℃);Ts为平板表面温度(℃);T∞为平板周围空气温度(℃);

垂直表面:P1=H,f=1.22,n=0.35;

水平板上表面:P1=W*L/2(W+L),f=1.00,n=0.33;

水平板下表面:P1=W*L/2(W+L),f=0.50,n=0.33;

上述L为水平面长度,W为水平面宽度,H为垂直高度,f和n是依赖于表面传热的常量。

说明书 :

一种半导体封装体的自然对流换热系数及热阻的侦测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体封装领域,特别是涉及一种半导体封装体的自然对流换热系数及热阻的侦测方法。

背景技术

[0002] 随着半导体封装集成度的不断提高,其内部芯片的单位面积功率越来越大,封装产品的工作温度越来越高,因此,对半导体封装体进行热分析显得尤为重要。目前,常采用实体模型有限元模拟工具对半导体封装体进行热分析,具体为将对流换热系数以表面载荷的形式施加在半导体封装体的实体模型上从而分析得出热阻。热阻是衡量物质热传导性质的一个重要参数,而对流换热系数是影响热阻分析的关键参数。目前常采用恒定数值或者经验公式得到对流换热系数,根据该对流换热系数得到的热阻值结果往往和实际值有一定差距。

发明内容

[0003] 本发明主要解决的技术问题是提供一种半导体封装体的自然对流换热系数及热阻的侦测方法,能够提高封装产品模拟热阻计算的准确性。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种半导体封装体的自然对流换热系数的侦测方法,包括:
[0005] 对所述半导体封装体建立有限元热分析模型;
[0006] 设定一组初始的对流换热系数,并将该组初始的对流换热系数中的每个初始对流换热系数分别对应地加载至所述热分析模型中的对应节点;
[0007] 在特定的环境温度下进行稳态热分析,以得到所述热分析模型中的每个节点的最大温度值;
[0008] 根据每个节点的表面温度而得到每个节点的对流换热系数;
[0009] 根据每个节点的对流换热系数和初始的对流换热系数而进行迭代处理,以得到每个节点的自然对流换热系数。
[0010] 其中,步骤根据每个节点的对流换热系数和初始的对流换热系数而进行迭代处理以得到每个节点的自然对流换热系数,进一步包括:
[0011] 判断每个节点的对流换热系数与其初始的对流换热系数之间差值的绝对值是否小于容差范围值;
[0012] 如每个节点的对流换热系数与其初始的对流换热系数之间差值的绝对值小于所述容差范围值,则所述迭代处理结束并以每个节点的对流换热系数作为每个节点的自然对流换热系数;否则,则将每个节点的对流换热系数作为每个节点的初始的对流换热系数,并再次在所述特定的环境温度下进行稳态热分析以得到所述热分析模型中的每个节点的表面温度,根据每个节点的表面温度而得到每个节点的新的对流换热系数,从而执行下一次的迭代处理。
[0013] 其中,步骤根据每个节点的表面温度而得到每个节点的对流换热系数,进一步包括:
[0014] 根据每个节点的表面温度而利用经验对流系数公式以得到每个节点的对流换热系数。
[0015] 其中,所述经验对流系数公式为:
[0016] h=0.83*f*((Ts-T∞)/P1)n
[0017] 其中,h为对流换热系数(W/m3℃);Ts为平板表面温度(℃);T∞为平板周围空气温度(℃);
[0018] 垂直表面:P1=H,f=1.22,n=0.35;
[0019] 水平板上表面:P1=W*L/2(W+L),f=1.00,n=0.33;
[0020] 水平板下表面:P1=W*L/2(W+L),f=0.50,n=0.33;
[0021] 上述L为水平面长度,W为水平面宽度,H为垂直高度,f和n是依赖于表面传热的常量。
[0022] 为解决上述技术问题,本发明采用的另一个技术方案是提供了一种半导体封装体的热阻的侦测方法,包括:
[0023] 对所述半导体封装体建立有限元热分析模型;
[0024] 设定一组初始的对流换热系数,并将该组初始的对流换热系数中的每个初始对流换热系数分别对应地加载至所述热分析模型中的对应节点;
[0025] 在特定的环境温度下进行稳态热分析,以得到所述热分析模型中的每个节点的表面温度;
[0026] 根据每个节点的表面温度而得到每个节点的对流换热系数;
[0027] 根据每个节点的对流换热系数和初始的对流换热系数而进行迭代处理,以得到每个节点的自然对流换热系数;
[0028] 根据每个节点的自然对流换热系数而获得所述半导体封装体的热阻。
[0029] 其中,步骤根据每个节点的对流换热系数和初始的对流换热系数而进行迭代处理以得到每个节点的自然对流换热系数,进一步包括:
[0030] 判断每个节点的对流换热系数与其初始的对流换热系数之间差值的绝对值是否小于容差范围值;
[0031] 如每个节点的对流换热系数与其初始的对流换热系数之间差值的绝对值小于所述容差范围值,则所述迭代处理结束并以每个节点的对流换热系数作为每个节点的自然对流换热系数;否则,则将每个节点的对流换热系数作为每个节点的初始的对流换热系数,并再次在所述特定的环境温度下进行稳态热分析以得到所述热分析模型中的每个节点的表面温度,根据每个节点的表面温度而得到每个节点的新的对流换热系数,从而执行下一次的迭代处理。
[0032] 其中,步骤根据每个节点的表面温度而得到每个节点的对流换热系数,进一步包括:
[0033] 根据每个节点的表面温度而利用经验对流系数公式以得到每个节点的对流换热系数。
[0034] 其中,所述经验对流系数公式为:
[0035] h=0.83*f*((Ts-T∞)/P1)n
[0036] 其中,h为对流换热系数(W/m3℃);Ts为平板表面温度(℃);T∞为平板周围空气温度(℃);
[0037] 垂直表面:P1=H,f=1.22,n=0.35;
[0038] 水平板上表面:P1=W*L/2(W+L),f=1.00,n=0.33;
[0039] 水平板下表面:P1=W*L/2(W+L),f=0.50,n=0.33;
[0040] 上述L为水平面长度,W为水平面宽度,H为垂直高度,f和n是依赖于表面传热的常量。
[0041] 其中,步骤根据每个节点的自然对流换热系数而获得所述半导体封装体的热阻,进一步包括:
[0042] 根据每个节点的自然对流换热系数而得到所述半导体封装体的节温度;
[0043] 根据所述半导体封装体的节温度而获得所述半导体封装体的热阻。
[0044] 其中,步骤根据所述半导体封装体的节温度而获得所述半导体封装体的热阻,进一步包括:
[0045] 根据半导体封装体的节温度而利用下述公式以获得所述半导体封装体的热阻:
[0046] θJA=(TJ-TA)/P,
[0047] 其中:TJ是结温,即芯片表面的温度,℃;TA是环境空气温度,℃;P是芯片总的消耗的功率,W;θJA是芯片表面到周围环境的热阻,℃/W。
[0048] 本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明采用迭代的方法计算对流换热系数,再将迭代收敛得到的对流换热系数加载到有限元实体分析模型上,模拟分析得出封装产品的热阻,能够提高模拟热阻的准确性。

附图说明

[0049] 图1是本发明实施方式的一种半导体封装体的自然对流换热系数的侦测方法流程图;
[0050] 图2是图1中步骤105的详细步骤流程图;
[0051] 图3是本发明实施方式的一种FCBGA封装体的自然对流换热系数侦测方法流程图;
[0052] 图4是本发明实施方式的一种FCBGA封装体结构示意图;
[0053] 图5是本发明实施方式的一种FCBGA封装体的有限元热分析模型示意图;
[0054] 图6是本发明实施方式的一种QFP封装体的自然对流换热系数侦测方法流程图;
[0055] 图7是本发明实施方式的一种QFP封装体内部结构示意图;
[0056] 图8是本发明实施方式的一种QFP封装体的有限元热分析模型示意图;
[0057] 图9是本发明实施方式的一种半导体封装体的热阻的侦测方法流程图;
[0058] 图10为图9中步骤S906的详细步骤流程图;
[0059] 图11A为本发明实施方式的一种FCBGA封装体不进行迭代的温度分布云图;
[0060] 图11B为本发明实施方式的一种FCBGA封装体进行一次迭代的温度分布云图;
[0061] 图11C为本发明实施方式的一种FCBGA封装体进行两次迭代的温度分布云图;
[0062] 图11D为本发明实施方式的一种FCBGA封装体进行三次迭代的温度分布云图;
[0063] 图12A为本发明实施方式的一种QFP封装体不进行迭代的温度分布云图;
[0064] 图12B为本发明实施方式的一种QFP封装体进行一次迭代的温度分布云图;
[0065] 图12C为本发明实施方式的一种QFP封装体进行两次迭代的温度分布云图;
[0066] 图12D为本发明实施方式的一种QFP封装体进行三次迭代的温度分布云图。

具体实施方式

[0067] 参阅图1和图2,图1是本发明实施方式的一种半导体封装体的自然对流换热系数的侦测方法流程图,具体包括以下步骤:
[0068] S101对半导体封装体建立有限元热分析模型;
[0069] 在一个应用场景中,可采用APDL编程方式建立半导体封装体有限元热分析模型,在其他场景中也可采用GUI、外界导入等方式,本发明对此不做限定。具体为,首先,建立封装体的几何模型,设置模型图元,包括体、面、线、关键点,采用布尔操作对所述模型图元进行组合计算;其次,设置单元属性,指定分析对象的材料属性、单元类型、实常数等特征;最后,对实体有限元结构模型进行有限元网络划分,包括定义上述单元属性、设定网格尺寸。
[0070] S102设定一组初始的对流换热系数,并将该组初始的对流换热系数中的每个初始对流换热系数分别对应地加载至热分析模型中的对应节点;
[0071] 具体地,上述初始的对流换热系数获得方法为,根据封装产品实际发热情况,可预先估算一个节点的最高温度,从而确定温差,然后根据公式计算,可推导出初始的对流换热系数。
[0072] S103在特定的环境温度下进行稳态热分析,以得到热分析模型中的每个节点的表面温度。
[0073] S104根据每个节点的表面温度而得到每个节点的对流换热系数;
[0074] 具体实现方式为根据每个节点的表面温度利用经验对流系数公式以得到每个节点的对流换热系数。在一个应用场景中,经验对流系数公式可为QuanLi提出的自由对流换热系数:
[0075] h=0.83*f*((Ts-T∞)/P1)n               (1)
[0076] 其中,h为对流换热系数(W/m3℃);Ts为平板表面温度(℃);T∞为平板周围空气温度(℃);
[0077] 垂直表面:P1=H,f=1.22,n=0.35;
[0078] 水平板上表面:P1=W*L/2(W+L),f=1.00,n=0.33;
[0079] 水平板下表面:P1=W*L/2(W+L),f=0.50,n=0.33;
[0080] 上述L为水平面长度,W为水平面宽度,H为垂直高度,f和n是依赖于表面传热的常量。
[0081] 在其他实施例中,也可采用其他经验对流换热系数公式,本发明对此不作限定,如可采用Elhson对流系数公式,
[0082] hp-up=1.336*((Ts-T∞)/P1)0.25                (2)
[0083] hp-dn=0.668*((Ts-T∞)/P1)0.25                 (3)
[0084] 其中,hp-up、hp-dn为对流换热系数(W/m3℃);Ts为平板表面温度(℃);T∞为平板周围空气温度(℃);公式(2)用来计算两种等温自然对流系数,一种是对于封装上表面,一种是对于PCB基板的上表面;公式(3)用来计算PCB基板下表面。
[0085] S105根据每个节点的对流换热系数和初始的对流换热系数而进行迭代处理,以得到每个节点的自然对流换热系数。
[0086] 为实现上述步骤,图2给出了具体步骤流程图,包括:
[0087] S201判断每个节点的对流换热系数与其初始的对流换热系数之间差值的绝对值是否小于容差范围值;
[0088] S202如每个节点的对流换热系数与其初始的对流换热系数之间差值的绝对值小于容差范围值,则迭代处理结束并以每个节点的对流换热系数作为每个节点的自然对流换热系数;
[0089] S203否则,则将每个节点的对流换热系数作为每个节点的初始的对流换热系数,并再次在特定的环境温度下进行稳态热分析以得到热分析模型中的每个节点的表面温度,根据每个节点的表面温度而得到每个节点的新的对流换热系数,从而执行下一次的迭代处理。
[0090] 请参阅图3-图5,下面将结合实际FCBGA(倒装芯片球栅格阵列)封装体结构详细说明上述自然对流换热系数的侦测方法。
[0091] 图3为FCBGA半导体封装体的自然对流换热系数侦测方法的流程图,包括如下步骤:
[0092] S301:建立FCBGA封装产品有限元热分析模型;
[0093] 请一并参阅图4,图4为FCBGA封装结构示意图,一般制备的工艺流程为,先在芯片401电极表面做焊料球402凸点,然后倒扣在基板403上,通过回流焊将焊料球402与基板403的焊盘连接,再用底填404进行底部填充,固化底部填充胶水,接着用封装材料405封装芯片
401外围,最后通过焊球406将上述整体焊接到PCB板407上。
[0094] 下表1为FCBGA封装体关参数,包括几何结构尺寸参数和每个结构的导热系数;本实施例中FCBGA封装体的PCB板可为1S1P双层板,S和P分别代表信号层和电源层,在其他实施例中也可为2S2P四层板等,本发明对此不做限制。
[0095] 表1 FCBGA封装体相关参数
[0096]结构 尺寸,mm 导热系数,w/(m℃)
芯片 12.4*15.3*0.86 180
底填 12.4*15.3*0.07 0.8
基板 33*33*1.2 193(水平方向)/0.7(垂直方向)
焊球 直径0.6 46
封装材料 33*33*1.2 0.94
PCB 104*76*1.6 193(水平方向)/0.94(水平方向)
[0097] 根据表1中的相关参数以及上述制备工艺过程,采用APDL编程方式构建FCBGA封装体有限元热分析模型,其模型结构如图5所示。从上之下分别为封装材料504、芯片501、基板505、PCB板506,其中图4中底填404与焊料球402简化为一层502,图4中焊球406简化为一层
503。
[0098] S302:假设初始对流换热系数h1;
[0099] 以计算PCB上表面对流换热系数为例,首先根据封装产品实际发热情况,预先估计节点温度为30℃,自然对流条件下环境温度为25℃,根据上述公式(1)及PCB板的尺寸数据,计算得出初始换热系数h1为5w/(m3℃);
[0100] S303:根据对流换热系数h1,流体温度T1,进行稳态热分析,得到模型节点上的温度值T;
[0101] 设置对流条件为自然对流,流体温度为T1为25℃,加载到有限元模型上根据模型的温度分布云图得出节点的温度值T为66℃。
[0102] S304:根据表面温度T得出节点新的对流换热系数h2;
[0103] 将温度T值66℃带入上述公式(1)中,求得h2为9.95w/(m3℃)。
[0104] S305:比较Ⅰh1-h2Ⅰ与容差范围的大小,若Ⅰh1-h2Ⅰ<容差范围,则迭代收敛得对流换热系数h,h=h2;否则,将h1=h2,转向步骤S302;
[0105] 在本实施例中容差范围优选为1.5,在其他实施例中可根据实际情况进行变动,本发明对此不作限制。
[0106] 经一次迭代上述Ⅰh1-h2Ⅰ的值明显超过容差范围1.5,故需将h1的值赋值为h2,进行下一次迭代,其迭代过程数据如下表2所示,从表2数据中可以看出,经过3次迭代,得出最终PCB上表面的换热系数为6.79w/(m3℃)。
[0107] 表2 FCBGA封装体结构PCB上表面对流换热系数迭代数据
[0108]迭代次数 PCB上表面对流换热系数值,w/(m3℃)
0 5
1 9.95
2 7.97
3 6.79
[0109] 请参阅图6-图8,下面将结合另一种实际QFP(四侧引脚扁平)封装结构进一步说明上述自然对流换热系数的侦测方法。
[0110] 图6为QFP封装体的自然对流换热系数侦测方法流程图,与上述FCBGA的自然对流换热系数的侦测方法相比,不同之处在于步骤S601,建立QFP封装体的有限元热分析模型与上述FCBGA模型有差异,其余步骤相同,相同内容在此不再赘述。
[0111] 请参阅图7,图7是QFP封装体内部结构示意图。QFP封装体一般采用铜或铜合金等材料制作的引脚框架,该引脚框架用于提供外部引脚704。QFP封装体的制备工艺流程为,首先将芯片701与基板706通过底填705粘结形成一个芯片整体,然后将引脚框架的引脚704通过引线703键合到芯片上,接着将上述芯片整体与引脚框架通过封装材料702进行封装;最后将上述封装整体安装在PCB板707上,模塑成型后对外部的引脚704进行加工。
[0112] 下表3为QFP封装体相关参数,包括几何结构尺寸参数和每个结构的导热系数;本实施例中QFP封装体的PCB板可为1S1P双层板,S和P分别代表信号层和电源层,在其他实施例中也可为2S2P四层板等,本发明对此不做限制。
[0113] 表3 QFP封装体相关参数
[0114]结构 尺寸,mm 导热系数,w/(m℃)
芯片 6*6*0.28 180
底填 6*6*0.04 0.8
基板 8*8*0.1 193(水平方向)/0.7(竖直方向)
封装材料 20*20*1.4 0.94
PCB 104*76*1.6 193(水平方向)/0.94(竖直方向)
[0115] 根据表3中的相关参数以及上述制备工艺过程,采用APDL编程方式构建QFP封装体有限元热分析模型,其模型结构如图8所示。从上之下分别为封装材料804、芯片801、基板802、PCB板805,其中图7中底填705简化为一层803,图7中引脚704在该示意图中省略画出。
[0116] 以QFP封装体PCB板上表面的对流换热系数为例,容差范围选为1.5,结果见表4,经过两次迭代后,得出PCB上表面的换热系数为10.98w/(m3℃)。
[0117] 表4 QFP封装体结构PCB上表面对流换热系数迭代数据
[0118]迭代次数 PCB上表面对流换热系数值,w/(m3℃)
0 5
1 12.16
2 10.98
[0119] 将半导体封装体各个结构的对流换热系数加载到有限元热分析模型上,可以模拟得出封装体的热阻,请参阅图9-图10,本发明还提供了一种半导体封装体热阻的侦测方法。
[0120] 图9为一种半导体封装体热阻的侦测方法的具体步骤,包括:
[0121] S901:对半导体封装体建立有限元热分析模型;
[0122] S902:设定一组初始的对流换热系数,并将该组初始的对流换热系数中的每个初始对流换热系数分别对应地加载至热分析模型中的对应节点;
[0123] S903:在特定的环境温度下进行稳态热分析,以得到热分析模型中的每个节点的表面温度;
[0124] S904:根据每个节点的表面温度而得到每个节点的对流换热系数;
[0125] S905:根据每个节点的对流换热系数和初始的对流换热系数而进行迭代处理,以得到每个节点的自然对流换热系数;
[0126] S906:根据每个节点的自然对流换热系数而获得半导体封装体的热阻。
[0127] 步骤S901-S905的内容与上述测试半导体封装体对流换热系数内容一致,在此不再赘述。
[0128] 其中,步骤S906进一步包括:
[0129] S1001:根据每个节点的自然对流换热系数而得到半导体封装体的节温度;
[0130] S1002:根据半导体封装体的节温度而获得半导体封装体的热阻。
[0131] 在本实施例中,可利用下述公式实现步骤S1002中根据半导体封装体的节温度而获得半导体封装体的热阻:
[0132] θJA=(TJ-TA)/P                                     (4)
[0133] 其中:TJ是结温,即芯片表面的温度,℃;
[0134] TA是环境空气温度,℃;
[0135] P是芯片总的消耗的功率,W;
[0136] θJA是芯片表面到周围环境的热阻,℃/W。
[0137] 具体为,将一组对流换热系数加载至有限元分析模型上,通过温度分布云图,得出最大温度,该温度即为结温TJ,然后将TJ和TA的值带入公式(4),得出热阻值。
[0138] 为验证采用迭代方法计算模拟热阻的准确性,本发明采用JESD51-14标准检测封装体实际热阻,将实际热阻值与模拟热阻值比较。本实施例中模拟芯片发热功率为1W,在其他实施例中,可以是其他功率值,本发明对此不作限制。
[0139] 在一个应用场景中,对FCBGA封装体进行热阻分析,其有限元热分析模型与上述实施例中的FCBGA封装体进行对流换热系数分析时相同,其热阻分析数据结果如下表5所示,其迭代过程的温度分布云图如图11A-11D所示。
[0140] 表5 FCBGA封装体热阻分析数据
[0141]
[0142] 从表中可以看出,随着迭代次数的增加,模拟热阻值与实际测试值差距缩短,经三次迭代后,模拟热阻值为12.65℃/W,与实际测量热阻值13℃/W相比,其误差为2.7%。
[0143] 在另一个应用场景中,对QFP封装体进行热阻分析,其有限元热分析模型与上述实施例中的QFP封装体进行对流换热系数分析时相同,其热阻分析数据结果如下表6所示,其迭代过程的温度分布云图如图12A-12D所示。
[0144] 表6 QFP封装体热阻分析数据
[0145]
[0146] 从表中可以看出,随着迭代次数的增加,模拟热阻值与实际测试值差距缩短,迭代三次后,模拟热阻值为35.39℃/W,与实际测量热阻值35℃/W相比,其误差为1.1%。
[0147] 从上述两种封装体热阻分析结果可知,迭代数次后的模拟热阻值接近于实际测试值,且最大误差率不超过3%,从而确定了对流换热系数经验公式的可用性及迭代方法的准确性,通过迭代方法可提高封装产品热阻计算的准确性。
[0148] 以上仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。