[发明专利]一种考虑芯片封装材料的热仿真分析方法与系统

说明书

本发明提供了一种考虑芯片封装材料的热仿真分析方法与系统，包括：S1、获取芯片的布线信息文件；S2、分别选择2‑Resistor CTM材料、Material+Theta‑JC材料、DELPHI材料作为封装材料；S3、结合芯片的布线信息文件进行封装，并进行热仿真；S4、根据热仿真结果选择最优的封装材料。本发明通过确定芯片布线信息文件，选取不同的封装材料进行热仿真，根据热仿真的结果选取最优的封装材料，从而在2‑Resistor CTM材料、Material+Theta‑JC材料、DELPHI材料中选取最合适的材料进行封装，解决了现有技术中对于封装材料选取依靠经验进行判断的问题，实现获取不同材料的电热特性，从而选择合适的封装材料，保证芯片的稳定性。

技术领域

本发明涉及芯片封装技术领域，特别是一种考虑芯片封装材料的热仿真分析方法与系统。

背景技术

自从Intel公司1971年设计制造出4位微处理器芯片以来，20多年里，CPU从Intel4004、80286、80386、80486发展到Pentium、PⅡ、PⅢ、P4，从4位、8位、16位、32位发展到64位。主频从MHz发展到今天的GHz；CPU芯片里集成的晶体管数由2000多个跃升到千万以上；半导体制造技术的规模由SSI、MSI、LSI、VLSI(超大规模集成电路)达到ULSI。封装的输入/输出(I/O)引脚从几十根，逐渐增加到几百根，甚至可能达到2000根。

封装材料一般是陶瓷或工程塑料，芯片的耐热程度取决于硅半导体的材质、制造工艺以及封装的散热能力，一般核心极限温度在168度，当然外壳温度不可能有那么高，否则核心就该融化了。

在不同材料中，有2-Resistor CTM，Material+Theta-IC，DELPHI等材料；外壳的温度取决与芯片的封装形式、热阻、散热设计、工作频率、芯片的面积和工作状态，一般不会超过100度。

而现有技术缺少对不同材料的电热仿真，不同材料的电热特性没法获得，仅仅是通过经验进行判断。由于对IC供应商提供的芯片信息仅仅关注在功能阶段，对在实际使用时产生的热量反过来对芯片的影响没法估测，容易导致热量多大，损伤芯片。

发明内容

本发明的目的是提供一种考虑芯片封装材料的热仿真分析方法与系统，旨在解决现有技术中对于封装材料选取依靠经验进行判断的问题，实现获取不同材料的电热特性，从而选择合适的封装材料，保证芯片的稳定性。

为达到上述技术目的，本发明提供了一种考虑芯片封装材料的热仿真分析方法，包括以下步骤：

S1、获取芯片的布线信息文件；

S2、分别选择2-Resistor CTM材料、Material+Theta-JC材料、DELPHI材料作为封装材料；

S3、结合芯片的布线信息文件进行封装，并进行热仿真；

S4、根据热仿真结果选择最优的封装材料。

优选地，所述布线信息文件包括信号层的层数、内电层的层数、PCB走线信息、PIN脚数量信息以及封装面积信息。

优选地，所述信号层的层数通过信号线的数量和种类来确定。

优选地，所述内电层的层数通过电源的种类、隔离和抗干扰的要求来确定。

本发明还提供了一种考虑芯片封装材料的热仿真分析系统，所述系统包括：

布线信息获取模块，用于获取芯片的布线信息文件；

封装材料选取模块，用于分别选择2-Resistor CTM材料、Material+Theta-JC材料、DELPHI材料作为封装材料；

封装模块，用于结合芯片的布线信息文件进行封装，并进行热仿真；