有限元分析法在MCM三维热模拟中的应用

多芯片组件(MCM)的可靠性特别是其热可靠性已经成为国内外电子产品可靠性研究的焦点之一.热有限元分析法是多芯片组件热分析的重要方法.本文运用ANSYS工具建立了MCM的三维热模型,得到了温场分布.通过热模拟和热分析,提出了改善MCM温场的方案.     

有限元分析法在MCM三维热模拟中的应用

多芯片组件(MCM)的可靠性特别是其热可靠性已经成为国内外电子产品可靠性研究的焦点之一. 热有限元分析法是多芯片组件热分析的重要方法. 本文运用ANSYS工具建立了MCM的三维热模型，得到了温场分布.通过热模拟和热分析，提出了改善MCM温场的方案.     

多芯片组件热分析技术研究

多芯片组件(MCM)是实现电子系统小型化的重要手段之一。由于封装密度大、功耗高，MCM内部热场对器件的性能和可靠性的影响日益严重。文章讨论了MCM内部热场影响器件可靠性的机理，比较了MCM热场计算的方法和特点，研究了有限元分析的方法和求解过程，进行了实际计算，并提出了几种有效的降低MCM结温的方法。     

多芯片组件（MCM）的热模拟研究

介绍了MCM的封装热阻及相应的几种热阻计算方法。利用有限元分析软件ANSYS对多芯片组件(MCM)进行了热模拟。在常用两种MCM结构的热流模型基础上，分析并比较了这两种热模型差异及对散热的影响。根据ANSYS模拟结果，讨论了空气流速、基板热导率及其厚度、芯片粘结层热导率及其厚度对MCM封装热特性的影响，分析了控制MCM封装内、外散热的主要因素。     

有限元分析软件ANSYS在多芯片组件热分析中的应用

MCM(多芯片组件)的热分析技术是MCM可靠性设计的关键技术之一。基于有限元法的数值模拟技术是MCM热设计的重要工具。文中主要以ANSYS软件为例,介绍利用其对MCM进行热分析的实例。建立了一种用于某种特殊场合的MCM的三维热模型,得出了MCM内部的温度分布,并定量分析比较了空气自然、强迫对流和液体自然、强迫对流情况下对散热情况的影响。研究结果为MCM的热设计提供了重要的理论依据。     

多芯片组件温度场及其可靠性分析

针对球栅阵列封装的大功率MCM其内部具有多个热源、耦合作用强、内部发热量大、温度高的特点,建立其热学模型,在ANSYS平台下对其进行了稳态模拟分析;结果表明,增加外部散热装置可以大大降低MCM的温度,是对其进行降温最直接有效的一种方式;合理布局可以避免热集中现象。针对MCM单位体积内的功耗大,芯片热失效和热退化现象突出,对其芯片凸点和无铅焊料球进行了可靠性分析;结果表明,内应力最大处位于凸点与芯片的接触面上,凸点与基板和焊点与PCB的接触面均为高应力应变区域,是焊点的薄弱环节。     

多芯片组件的三维温场有限元模拟与分析

针对双列直插封装的大功率MCM，建立了简化的热学模型；利用有限元数值方法，在ANSYS软件平台下，对其三维温场进行了稳态模拟和分析。模拟结果与测量值的误差为4．5％，表明设定的模型与实际情况符合较好。模拟结果表明，对于金属DIP封装的MCM，内热通路主要沿芯片背面向外壳底表面传递。     

多芯片组件(MCM)可靠性技术探讨

在对多芯片组件(MCM)的特点进行分析之后,对MCM的可靠性技术作了较全面的评述.就McM可靠性研究的关键技术问题展开讨论,总结国内外研究现状并提出了解决问题的思路,包括MCM失效模式与失效机理研究,MCM热分析及散热结构优化设计,多芯片系统可靠性试验与分析,及KGD质量和可靠性保障技术.最后,针对MCM可靠性问题,提出可靠性设计、生产过程的质量控制、可靠性评价与失效分析是MCM综合评价与保证的核心思想,为产品可靠性评价与保证提供参考.     

基于遗传算法的MCM热布局优化研究

在多芯片组件（Multi-Chip Module，MCM）的热设计中，MCM内裸芯片组装密度大，且裸芯片是主要发热源，各裸芯片之间的位置布局直接影响MCM内温度场分布，进而影响MCM的可靠性。本文基于热叠加模型，选取裸芯片的平均温度作为评价指标，确定出用于MCM热布局优化的适应度函数，基于遗传算法提出一种MCM热布局优化算法，并编制相应优化程序，实现对裸芯片的热布局优化，得出热布局规则用于指导MCM的实际热设计；采用有限元分析软件ANSYS，对MCM布局优化结果进行温度场-应力场偶合分析，以仿真的方法验证MCM热布局优化算法的有效性。     

多芯片组件的热三维有限元模拟与分析

以ATMEL公司生产的MCM的内部结构、尺寸和材料为基础,在有限元分析软件ANSYS的环境下建立了该MCM的三维模型。对该MCM在典型工作模式下内部和封装表面温度场分布情况进行了模拟,并分析了该MCM工作时各部分散热比例情况和MCM各部分材料的热导率对内部温度的影响。MCM表面温度的模拟结果和用红外热像仪测得的结果基本一致,有限元模型和分析方法能够比较精确地反映MCM温度场分布。