大功率高性能SiP的电热耦合分析

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0812

电子与封装 ›› 2021, Vol. 21 ›› Issue (8): 080403 . doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0812

大功率高性能SiP的电热耦合分析

张琦;曾燕萍;袁伟星;张景辉

中科芯集成电路有限公司，江苏无锡　214072

收稿日期:2021-01-18 出版日期:2021-08-11 发布日期:2021-03-15
作者简介:张琦（1995—），男，江苏常州人，硕士，毕业于南京邮电大学，现从事芯片电热耦合分析工作。

Electrical-thermalCo-Analysis Based on High-Power and Superior-Performance SiP

ZHANG Qi, ZENG Yanping, YUAN Weixing, ZHANG Jinghui

China Key System & IntegratedCircuit Co., Ltd., Wuxi 214072, China

Received:2021-01-18 Online:2021-08-11 Published:2021-03-15

摘要/Abstract

摘要： 随着系统级封装（System-in-Package，SiP）中器件数量和功率密度的急剧增加，精确的热分析与电分析成为设计关键点。仿真时采用电与热数据交互的方法，实现功率高达90.6 W高性能SiP的电热迭代分析。相较于单一的热分析和电分析，考虑电热耦合后SiP最高温度上升6.34 %，用电端电源引脚处实际电压下降5.7 %，电热耦合分析为大功率高性能SiP的可靠性设计提供一种有效的评估方法。

关键词: 系统级封装, 电热耦合分析, 电源压降

Abstract: With the rapid increase in the number of devices and power density in System-in-Package (SiP), accurate thermal analysis and electrical analysis have become key design elements. The method of electrical and thermal data interaction is used in the simulation to realize the iterative of electrical-thermal analysis of superior-performance SiP that power up to 90.6 W. Compared with single thermal analysis and electrical analysis, the maximum SiP temperature rises by 6.34 % and the actual voltage at the power supply pin of the power terminal drops by 5.7 % after considering electrical-thermal coupling. Electrical-thermal co-analysis provides an effective evaluation method for the reliability design of high-power and superior-performance SiP.

Key words: system-in-package, electrical-thermalco-analysis, IR-drop

中图分类号:

TN305.94

张琦;曾燕萍;袁伟星;张景辉. 大功率高性能SiP的电热耦合分析[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 080403 .

ZHANG Qi, ZENG Yanping, YUAN Weixing, ZHANG Jinghui. Electrical-thermalCo-Analysis Based on High-Power and Superior-Performance SiP[J]. Electronics & Packaging, 2021, 21(8): 080403 .

[1]	邢正伟;许聪;丁震;陈康喜. 针对DSP的系统级封装设计和应用[J]. 电子与封装, 2022, 22(8): 80205-.
[2]	毛臻, 张春平, 潘福跃, 顾林. 基于SiP技术的网络测量探针芯片集成设计^*[J]. 电子与封装, 2022, 22(4): 40501-.
[3]	李建辉;丁小聪. LTCC封装技术研究现状与发展趋势[J]. 电子与封装, 2022, 22(3): 30205-.
[4]	袁伟星;曾燕萍;张琦;张春平. 基于多尺度等效模型的SiP热分析及散热优化[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80201-.
[5]	刘骁知;曾小平;冉万宁;丁杰;周佳明. 一种基于扇出晶圆级封装技术的控制模块设计[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80202-.
[6]	刘鸿瑾;李亚妮;刘群;张建锋. 系统级封装（SiP）模块的热阻应用研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(5): 50202-.
[7]	张小龙;龚科;石伟;马伟. 一种基于多基板组合的系统级封装设计方法[J]. 电子与封装, 2020, 20(11): 110203-.
[8]	霍　炎，吴建忠. 铜片夹扣键合QFN功率器件封装技术[J]. 电子与封装, 2018, 18(7): 1-6.
[9]	王祺翔^1,2,3，曹立强^1,2,3，周云燕^1,3. 三维封装中的并行键合线信号仿真分析[J]. 电子与封装, 2017, 17(3): 13-18.
[10]	潘书山，陈颖，季斌. 系统级封装中焊点失效分析技术[J]. 电子与封装, 2016, 16(4): 4-8.

中国半导体行业协会封装分会会刊

中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊

大功率高性能SiP的电热耦合分析

Electrical-thermalCo-Analysis Based on High-Power and Superior-Performance SiP

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