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封装级散热仿真与热阻网络模型构建.docx
资料介绍
封装级散热仿真与热阻网络模型构建
一、引言
散热仿真在封装设计中具有重要意义，在芯片设计阶段评估封装的散热性能，优化散热方案。热阻网络模型是封装散热仿真的核心方法，将复杂的散热路径简化为热阻网络，快速计算芯片的结温。
二、封装散热的基本路径
2.1 芯片到环境的热路径
芯片产生的热量首先传导到封装表面，然后通过对流和辐射散到环境中。
2.2 芯片到PCB的热路径
部分热量通过封装引脚传导到PCB，再通过PCB表面散到环境中。
三、热阻网络模型
3.1 结到环境热阻
结到环境热阻Rja是芯片结温与环境温度之差与芯片功耗的比值，是评估封装散热性能的常用指标。
3.2 结到外壳热阻
结到外壳热阻Rjc是芯片结温与封装外壳温度之差与芯片功耗的比值，反映封装内部的散热能力。
3.3 结到板热阻
结到板热阻Rjb是芯片结温与PCB温度之差与芯片功耗的比值，反映封装到PCB的散热能力。
四、热阻网络的构建
4.1 Cauer网络
Cauer网络使用串联热阻和热容表示散热路径，各层的热阻和热容与实际物理结构对应。
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