在现代电子设计中，与热管理相关的挑战呈上升趋势，因为较高的温度梯度会影响功耗和性能，在器件的不同部分造成应力和翘曲。而且随着 3D 和 2.5D IC 设计逐渐改用高级封装，电子设备热翘曲的数值分析成为设计过程中的关键环节。因为要实现可靠的组装表面貼裝技术 (SMT)，必须了解封装翘曲随温度的变化情况；否则，可能会出现焊接点拉伸或开路等表面貼裝缺陷。借助可靠的数值工具，设计人员能够进行早期设计分析，准确预测翘曲，从而缩短设计流程。
热管理方面的挑战日益严峻，必须在设计周期早期解决这些问题。为此，Cadence 开发了 CelsiusTM Thermal Solver —— 业界首个用于系统分析的完整电热协同仿真工具，可在系统层面进行多物理场仿真，支持热分析和应力分析，其结合了应力分析所需的关键技术：首先是考虑热膨胀和热膨胀系数 (CTE) 失配引起的变形，其次是依赖于温度的材料特性。 一些常见的材料，如底部填充胶和环氧树脂，在特定温度范围内会发生玻璃化转变，因此机械性能在这一温度范围附近会发生显著变化。这些特性高度依赖温度，通常用于减少因重要器件之间的热膨胀系数失配而导致的变形或翘曲。
本文为 PDF 版本，共 8 页，使用具有温度依赖的线性弹性材料和多层几何形状的半导体封装，演示 Celsius Thermal Solver 的热翘曲仿真能力，并将几个实例的解析解和文献中的影像云纹法 (Shadow Moire) 实验测量结果与数值仿真结果进行比较，其仿真结果和测量结果的关联度很高，验证了 Celsius Thermal Solver 进行热翘曲分析的准确性。
本书重点
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产品简介 |
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研究方法 |
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热膨胀系数失配导致翘曲 |
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温度依赖性材料 |
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倒装芯片封装示例 |
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仿真结果 |
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倒装芯片封装翘曲分析 |
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结论 |
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