多芯片组件散热的三维有限元分析

基于有限元法的数值模拟技术是多芯片组件(Multichip Module)热设计的重要工具。采用有限元软件ANSYS建立了一种用于某种特殊场合的MCM的三维热模型,对空气自然对流情况下,MCM模型的温度分布和散热状况进行了模拟计算。并定量分析了空气强迫对流和热沉两种热增强手段对MCM模型温度分布和散热状况的影响。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。     

多芯片组件热设计技术综述

本文综述了国外ＭＣＭ热设计技术和典型实例，对国外多个公司的ＭＣＭ热设计技术和进行了比较和分析。     

Cadence设计软件在多芯片组件设计中的应用

多芯片组装技术是微组装表面安装的最新技术，在这里我们提出将Cadence应用软件直接应用于多芯片组件设计技术中。介绍了目前Cadence软件应用状况及其功能。     

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。     

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。     

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.     

ANSYS 接触单元在接触热阻仿真中的应用

收集极的散热性能是对空间行波管稳定性和可靠性的一个重要影响因素。本文基于简化的单级收集极进行热 分析,提出了一种将接触热阻引入散热性能分析过程中的新方法,利用ANSYS 中自带的接触单元CONTA172 和 TARGE169 来模拟接触热阻的存在,较以前在模拟时采用仿真薄层的方法更加直接、简便,解决了利用仿真薄层划分 网格困难、计算量大的难题。     

大功率LED封装有限元热分析

介绍了有限元软件在大功率LED封装热分析中的应用,对一种多层陶瓷金属(MLCMP)封装结构的LED进行了热模拟分析,比较了不同热沉材料的散热性能,模拟了输入功率以及强制空气冷却条件对芯片温度的影响.结果表明当达到热稳态平衡时,芯片上的温度最高,透镜顶部表面的温度最低,当输入功率达到3 W时,芯片温度超过了150℃,强制空冷能显著改善器件的散热性能.     

有限元软件ANSYS在传输线特性阻抗计算中的应用

具有复杂截面的传输线的特性阻抗计算一直是领域内的热点问题，尽管已有相关的解析解法，但是当截面形状不规则时，数值方法无疑是更好的选择。本文介绍了如何采用有限元方法(FEM)计算均匀无耗传输线的特性阻抗，着重探讨了如何在大型通用有限元软件ANSYS上实现传输线特性阻抗计算的数值模拟，并以一种TEM传输室的设计计算为例，应用ANSYS软件计算各段结构的截面特性阻抗，指导其各部分结构的确定，从而达到优化TEM传输室各设计参数的目的。测试表明计算的结果与实传输线阻抗值相吻合，这种方法大大的方便了特性阻抗的确定并提高了特性阻抗计算的精度。     

InP/GaAs键合热应力的有限元分析

用有限元方法结合ANSYS工具,研究了InP/GaAs键合在退火后的热应力分布图像.重点计算并详细讨论了对解键合有重要作用的界面上的剥离力和剪切力.最后分析了影响热应力大小的有关因素.数值分析结果与相关文献实验结果一致.     

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。     

基于灵敏度分析的主轴热特性有限元模型修正

提出了一种基于灵敏度分析的模型修正方法。以某机床厂高精度磨床主轴系统为研究对象,通过有限元法仿真主轴系统温度场,结合试验测得几个关键测量点的实测温度,推导出修正边界条件的灵敏度矩阵,并反求出待修正参数的优化值,修正该主轴系统的热特性有限元模型。试验结果表明,基于灵敏度分析的模型修正方法经过4次迭代就能收敛到最优值,且经修正后的模型参数能使仿真的温度场最大误差从1199%减小到288%。     

DF强激光反射镜热畸变的检测及热吸收的有限元分析

以功率约为30 kW,中心波长为3 8μm,出光时间为1 s的连续DF化学激光器作为抽运源,在抽运光共轴近正入射于圆形反射镜条件下,利用夏克哈特曼(Shack-Hartmann)波前传感器,对不同工艺条件下镀制的3 8/0 633μm双波段多层膜强激光反射镜的热畸变量进行了检测.基于热传导方程和热弹方程,在考虑到空气折射率热效应基础上,利用有限元分析方法,完成了对不同反射镜热吸收的评价.结果表明,在目前最好的工艺参数控制条件下,所镀制的反射镜的热吸收率接近于80×10-6.从而在膜层材料及膜系设计结构均完全相同的前提下,达到了评价及优化膜系镀制工艺的目的.