PCBA互联密度发展时间轴:
qja
qjma
a.空气流速范围为 0-1000 LFM
b.定义标准由文件 JESD51-6给出
c.Ta = 空气温度,取点为风洞上流温度
d.印制板朝向为重大影响因素
qjc
a.从结点到封装外表面(壳)的热阻,外表面壳取点尽量靠近Die安装区域
严格地讲,Theta-JB不仅仅反映了芯片的内热阻,同时也反映了部分环境热阻,如印制板。正因如此,
Theta-JB相对于其它热阻而言,虽然JEDEC组织在99年就发布了它的热阻定义方式,但是芯片供应商
采用较慢。
a.qjx 试图采用简单的热阻表示复杂的芯片传热现象
b.芯片内部的热传现象非常复杂,无法使用热阻来完美表示;
c.热阻qjx 无法用于准确预测芯片的温度,只能提供定性的热性能对比;
d.如需准确预测特定工况下芯片的温度,我们需要其它的方法
芯片的详细模型
建立所有芯片内部所有影响传热的结构
热阻网络模型-DELPHI模型
DELPHI 项目:从1993年到1996年,由欧盟资助,Flomerics公司负责协调,Alcatel Bell 、Alca
telEspace 、Philips CFT 、Thomson CSF 、Flomerics 、NMRC 等公司合作,旨在开发芯片的简化热
模型的精确表示方法。
PROFIT项目:同样由欧盟资助,由Philips公司负责协调,Flomerics、Nokia、Infineon、Philips、
ST、Micred、TIMA、等公司合作,旨在开发芯片热模型的快速建立方法。
项目产生了一系列成果,如芯片的热阻网络模型DELPHI标准、JEDEC组织认证的唯一热模型库FLO
PACK、芯片热应力分析工具Flo/stress等。
PROFIT 项目
PRediction OF temperature gradients Influencing The quality of electronic products
DELPHI项目
DEvelopment of Libraries of PHysical models for an Integrated design environment
DELPHI模型生成原理
PBGA封装模型的建立
主要类型的PBGA封装
Wire-Bonded PBGA (Die-up)
a.由die-up PBGA变化而来;
1.别名: FSBGA, ChipArrayTM;
2.焊球间隙较小;
3.可归类为 Near-CSP;
4.建模也较困难;
5.焊球间隙典型值为1mm,0.8mm,0.65mm,0.5mm,0.4mm;
6.经常缺少明显可见,比Die尺寸大的Die Pad,因为Die大小与封装大小相近;
7.基片(substrate)中每个信号过孔都必须单独建出;
8.在FLOPACK中,别名ChipArrayTM;
a.最常见的Die-down PBGA芯片为Amkor 公司的SuperBGATM ,但是SuperBGA中无上图结构中的加强环(Stiffener Ring)
b.Spreader(铜合金)可直接与散热器相连,良好的散热性能,可处理功耗8-10W
c.如无加强环(Stiffener Ring),则塑料基片与Spreader直接相连。
c.基片(substrate)复杂,一般中间层为BT层,两边另附有其它层。
Metal Cap与Lid可能由铝与铜制
建模时需特别注意Cap/Lid Attach的厚度与材质,因为该类芯片功耗一般较大,主要热阻的组成部分之一Attach
即使有较小的误差,也会引起结温和热阻值Theta-JC估计较大的误差。
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