CN115422882A - 集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算方法,根据集成电路产品的几何轮廓,建立布线层几何模型,并进行几何分区;获取每一布线层的线路图像,对其进行图像处理;为处理后的线路图像生成包含位置和像素信息的二维数组;对处理后的线路图像进行几何分区,根据线路图像的几何分区内的各像素点与二维数组中的各元素之间的映射关系,计算布线区域的各分区的各向异性等效导热系数并存储;将计算得到的布线区域各分区的各向异性等效导热系数导入到布线层的有限元几何模型的对应分区模型中,实现布线层的有限元几何模型中的各分区模型的各向异性等效导热系数的批量化赋值。本发明可以实现高效的自动化建模、计算和可视化分析。
Description
技术领域
本发明属于集成电路设计技术领域,涉及一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
目前,随着电子信息技术的发展和集成电路设计、制造、封装水平的进步,电路功能日益复杂,规模日益庞大。然而随着集成电路尺寸越来越小、设计越来越复杂、功率密度越来越高、热耗越来越大,热效应导致的集成电路可靠性问题日益严重,因此如何快速、精准地处理电流的焦耳热效应或内部热扩散问题以达到高效的热管理,正在成为集成电路设计的重要瓶颈问题之一。制定高效的热管理战略需要两个关键元素:一是热学模型的建立,用来描述电路的热行为;二是设计技术,用于减小三维叠层平面间热梯度,并将工作温度维持在可接受范围内。其中,对热学模型的主要要求包括高精度和低运算量,并满足在可接受的计算时间和成本内对整个电路的热分布情况进行准确评估。
在集成电路领域的芯片-封装-系统多层级设计过程中,元器件之间的电气连接都离不开布线结构,芯片制造过程中金属化工艺形成的多层金属系统、芯片封装过程中涉及到的封装基板以及印制电路板中的布线层都是利用图案化的金属薄层来实现元器件互连的。布线结构一般由导电金属和其间的绝缘材料组成,由于其结构复杂性以及材料分布不均匀性,使得线路区域在制造乃至使役过程中的热学性能都呈现出各向异性,进而易于造成热分布的不均匀性,因此有必要对布线结构热学模型进行较为精确的描述,从而实现有效热管理的目的。在对布线区域进行热模型建立过程中,如果按照实际线路的几何模型直接进行精细化建模,其计算量将十分庞大,不具备仿真分析的可行性。因此,在实际建模过程中需要按照位置信息对不同分区的热学性能进行简化、等效并输入到相关热仿真软件中进行计算,从而达到兼顾计算精度和计算成本及效率的目的。
热传递主要存在三种基本方式:热传导、热对流、热辐射;其中,在对布线结构进行传热分析中以热传导方式为主。对于由热学性质差异显著的金属、电介质材料组成的布线结构系统,为了描述系统空间内的热传导过程,并确定系统内的温度分布,应求解方程式中λ为导热系数,T为温度,Q为产生的热量。因此,实现布线结构各向异性导热系数的等效计算对布线区域热分析具有重要意义。针对等效导热系数的计算,除了按照常规的定义式进行求解,也可根据导热系数与热阻间的关系式:(式中,θ为热阻,S和L分别为沿传热方向上导热体的面积和长度),通过对导热体等效热阻的求解推得等效导热系数。在对热阻网络进行等效热阻计算过程中,需要用到热阻的串/并联等效计算公式(热阻的串/并联同电阻的串/并联相似),具体公式为:θ串联=θ1+θ2+θ3+...(热阻串联公式)和
在将布线层各向异性等效导热系数输入到有限元软件进行等效热学模型建立的过程中,尽管有限元软件提供了图形操作界面和软件编程接口,但是大数据量的等效材料参数难以直接通过自动化方式输入仿真软件进行建模和参数设定,而如果采用手动输入的方式进行建模和参数设定,将存在工作量巨大、可操作性差、对已有模型进行修改和更新困难等问题。
发明内容
本发明为了解决上述问题,提出了一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算方法,本发明支持将批量化处理得到的包含位置信息的各向异性等效导热系数数据自动化导入到相关有限元软件模型中,克服了手动建模的繁琐和耗时的缺点,进而实现高效的自动化建模、计算和可视化分析,同时提高了大规模集成电路产品热仿真模型的准确性。
根据一些实施例,本发明采用如下技术方案:
一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算方法,包括以下步骤:
根据集成电路产品的几何轮廓,建立用于有限元模拟的布线层几何模型,并进行几何分区;获取每一布线层的线路图像,对其进行图像处理;
为处理后的线路图像生成包含位置和像素信息的二维数组;
对处理后的线路图像进行几何分区,根据线路图像的几何分区内的各像素点与所述二维数组中的各元素之间的映射关系,计算布线区域的各分区的各向异性等效导热系数并存储;
将计算得到的布线区域各分区的各向异性等效导热系数导入到布线层的有限元几何模型的对应分区模型中,实现布线层的有限元几何模型中的各分区模型的各向异性等效导热系数的批量化赋值。
作为可选择的实施方式,所述布线层的有限元几何模型为根据整个布线层外部轮廓建立的几何模型,该几何模型内部并不包含实际布线结构。
作为可选择的实施方式,所述图像处理包括预处理和二值化处理,所述预处理包括调整布线图分辨率及图片灰度化处理,所述二值化处理可有效减少像素信息,并使线路图案轮廓清晰。
作为可选择的实施方式,对处理后的线路图像进行几何分区(即实现布线图的几何分区),所述的处理后的线路图像进行几何分区的方式和所述的布线层的有限元几何模型的面内分区方式相同,所述几何分区的过程为将待分区的几何模型或图像划分为多个大小一致的单元。
作为可选择的实施方式,所述二维数组存储到第一文本文档中。便于在后续的等效导热系数计算过程中材料数据的读取。
作为可选择的实施方式,计算布线区域的各分区的各向异性等效导热系数的具体过程中,计算布线区域各分区的面内两个方向上的等效导热系数时,先计算出各分区的等效热阻,再通过热阻与导热系数的关系得到各分区的面内两个方向的各向异性等效导热系数。
作为进一步的限定,计算布线区域任一分区的面内两个方向的等效热阻时,对该分区内的每个像素点所代表的单元进行等效热阻计算并将其视作一个热阻单元,再根据传热方向对上述热阻单元进行一系列串/并联处理,构建该分区的面内两个方向上的等效热阻网络模型,由于基于不同假设会得到不同的等效热阻网络模型,因此需对不同等效热阻网络模型得到的等效热阻进行平均以体现实际传热情况。
作为可选择的实施方式,计算布线区域的各分区的各向异性等效导热系数的具体过程中,计算厚度方向上的等效导热系数时,采用混合法则,对各材料组分的导热系数按照其各自所占体积分数进行加权平均,得到各分区在厚度方向上的等效导热系数。
作为可选择的实施方式,计算得到的布线区域各分区的各向异性等效导热系数按照分区编号,以二维数组形式自动存储到第二文本文档中,从而便于后续布线层的有限元建模过程中的参数输入使用。
一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算系统,包括:
建模模块,被配置为根据集成电路产品的外部几何轮廓,建立用于有限元模拟的布线层几何模型,进行几何分区;
图像处理模块,被配置为对所有线路图像进行图像处理;
数据处理模块,被配置为为处理后的线路图像生成包含位置和像素信息的二维数组;
批量化计算模块,被配置为按照线路图像的几何分区方式,根据线路图像几何分区内的各像素点与所述二维数组中的各元素之间的映射关系,计算布线区域的各分区的各向异性等效导热系数并存储;
自动导入模块,被配置为将计算得到的各向异性等效导热系数导入到布线层的有限元几何模型的对应分区模型中,实现布线层的有限元几何模型中的各分区模型的各向异性等效导热系数的批量化赋值。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明在对集成电路产品的布线区域进行各向异性等效导热系数计算过程中,通过像素识别的方法直接、简单地还原布线区域内部复杂的精细线路结构,同时对布线区域进行面内分区并对各分区进行各向异性等效导热系数计算,以体现整个布线区域的材料非均匀性以及线路取向对等效导热系数的影响。
本发明在求解布线区域各分区的面内两个方向的等效导热系数时,将布线图各分区内的像素单元作为热阻网络中的基本单元,再对各分区内的热阻单元进行一定的串/并联处理以建立合适的等效热阻网络模型并求得相应的等效热阻,进一步通过热阻与导热系数的关系得到等效导热系数;在对等效热阻进行计算时,根据传热方向构建不同的等效热阻网络模型,以体现各向异性导热的特点。
本发明基于计算机语言开发的脚本工具,可实现对布线区域各分区的各向异性等效导热系数的批量化处理,并通过脚本工具与有限元软件之间的接口,将得到的大数据量的各向异性等效导热系数自动导入到布线层的有限元几何模型的对应分区模型中,自动化程度高,方便快捷,精度高。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明涉及到的布线层各分区的各向异性等效导热系数计算的流程图。
图2是本发明实施例涉及到的布线层x方向等效热阻的求解过程。
图3是本发明实施例涉及到的分区像素识别/等效导热系数计算过程中生成的数据文件。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
一种集成电路产品布线区域不同分区的各向异性等效导热系数的自动化计算方法,如图1所示,其具体实施步骤如下:
步骤一:根据集成电路产品的几何轮廓,建立用于有限元模拟的布线层几何模型,即得布线层的有限元几何模型,并进行几何分区;导出每一布线层的线路图像即得布线图,并可根据需要对布线图设置合适的分辨率;
此处的有限元几何模型是指用于有限元分析而建立的布线层等效几何模型,该几何模型的外部尺寸(包括长×宽×厚)都是根据实际布线层的外部轮廓建立的;该模型内部并不包含实际的线路结构,通过对该模型进行几何分区(即将该模型分成一个个小的区域),再对每个分区进行等效材料性能的计算并赋值到该模型中的对应分区中,从而体现布线层不同区域线路结构对布线层等效材料性能的影响。
导出每一布线层的线路图像即得布线图,用于布线层各分区等效材料性能的计算,即根据导出布线图中的各分区材料分布特征来计算各分区的等效材料性能参数;计算好的各分区等效材料性能参数最终导入到上述布线层有限元几何模型的对应分区中。
该步骤可以根据所模拟的集成电路产品提供的设计文件或通过一些电子计算机辅助设计软件导出每一布线层的线路图像。
对布线图进行预处理及二值化处理,以实现布线图不同区域的材料分布差异的识别(在部分实施例中,该步骤可以采用现有图像处理算法,或者调用图像处理模块实现);对布线图进行二值化处理可以有效减少像素信息,并使线路图案轮廓清晰;
步骤二:为二值化处理后的布线图生成包含位置和像素信息的二维数组(在部分实施例中,该步骤可以采用现有数据处理算法,或调用数据处理模块实现),将生成的二维数组存储到一个文本文档A中,从而便于在后续的等效导热系数计算过程中材料数据的读取;
步骤三:对布线图进行几何分区,所述的布线图几何分区的方式和步骤一中所述的布线层的有限元几何模型的面内分区方式相同;根据布线图的几何分区内的各像素点与步骤二中得到的包含位置和像素信息的二维数组中的各元素之间的映射关系,计算布线区域的各分区的各向异性等效导热系数(在部分实施例中,该步骤可以采用批量化计算脚本实现);
具体的,在计算布线区域各分区的面内两个方向上的等效导热系数时,需要先计算出各分区的等效热阻,再通过热阻与导热系数的关系得到各分区的面内两个方向的各向异性等效导热系数;
在计算厚度方向上的等效导热系数时,可直接采用混合法则,即对各材料组分的导热系数按照其各自所占体积分数进行加权平均即可得到各分区在厚度方向上的等效导热系数;
在计算布线区域任一分区的面内两个方向的等效热阻时,需对各分区内的每个像素点所代表的单元进行等效热阻的计算并将其视作一个热阻单元,再根据传热方向对上述热阻单元进行一系列串/并联处理以构建相应分区的面内两个方向上的等效热阻网络模型,由于基于不同的假设会得到不同的等效热阻网络模型,因此需对不同等效热阻网络模型得到的等效热阻进行平均以体现实际传热情况;
将计算得到的布线区域各分区的各向异性等效导热系数按照分区编号以二维数组形式自动存储到文本文档B中,从而便于后续布线层的有限元建模过程中的参数输入使用;
步骤四:将步骤三中得到的布线区域各分区的各向异性等效导热系数数据自动导入到布线层的有限元几何模型的对应分区模型中,从而实现布线层的有限元几何模型中的各分区模型的各向异性等效导热系数的批量化赋值(在部分实施例中,该步骤通过自动化处理脚本实现)。
作为一种典型实施例,需要注意的是,该实施例提供的参数等都是示例性的内容,在其他实施例中可以更改,并不表示本发明的保护范围仅限于这些参数范围。
针对某一印制电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)进行各向异性等效导热系数的批量化计算,具体步骤如下:
步骤一:选取的PCB外部轮廓尺寸为长(94mm)×宽(61mm),该PCB一共含有4层布线层,根据整个布线层的外部轮廓,建立用于有限元模拟的布线层的几何模型,并进行几何分区,本实施例规定了布线层几何模型中的每个分区模型的面内形状是正方形,且边长尺寸是1mm,厚度方向尺寸为布线层的实际厚度35μm;通过电子设计自动化(Electronic DesignAutomation,简称EDA)软件对线路图像即布线图进行逐层导出;通过图片处理软件对导出的布线图设置合适的分辨率,该实施例设置的像素密度为每1mm包含40个像素点,根据布线图的长和宽可知每层布线图的分辨率为3760×2440;该实施例采用基于Python语言开发的脚本,调用图像处理模块对导出的布线图进行图片预处理及二值化处理:预处理阶段将布线图的色彩格式由RBG模式转化为灰度模式;由于灰度模式的布线图根据灰度值仍可分为256个灰度等级,而PCB布线层仅由铜箔和树脂材料组成,因此对以灰度模式显示的布线图进行二值化处理,即对以灰度模式显示的布线图设置相应灰度界限,并根据各像素点灰度值是否大于该灰度界限来决定是否将像素点的颜色设置为黑色或白色,在该实施例中二值化后的布线图显示铜箔为黑色区域、树脂为白色区域。
步骤二:调用数据处理模块,为上述二值化处理后的布线图生成包含位置信息的二维数组,即二维数组中的各元素所处的行列数代表了布线图中的各像素点所处的位置,二维数组中的各元素的值代表了布线图中的各像素点相应位置的材料组成,本实施例中根据布线图所选分辨率生成一个由1和0两种元素组成的3760行×2440列的二维数组,其中数组元素为0时代表该位置像素点的材料成分为铜,数组元素为1时代表该位置像素点的材料成分为树脂;将生成的二维数组存储到一个文本文档A中。
步骤三:对布线图进行几何分区,布线图几何分区的方式需和步骤一中所述的布线层的有限元几何模型的面内分区方式相同,该实施例规定布线图的分区形状为边长为1mm的正方形;然后采用基于Python语言开发的批量化计算脚本,根据布线图几何分区内的各像素点与步骤二中得到的包含位置和像素信息的二维数组中的各元素之间的映射关系,对布线区域各分区进行各向异性等效导热系数计算,针对该实施例中生成的二维数组,从左上到右下每一40×40的二维数组代表一个1mm*1mm分区内的材料成分信息;在计算布线区域的面内两个方向上的等效导热系数时,需要先对各分区的面内方向的等效热阻进行计算,再由热阻与导热系数之间的关系式求得等效导热系数。
关于面内方向等效热阻网络模型的建立如图2所示,为避免混淆需要特别说明,图2中出现的布线层几何模型中的某一分区模型并非有限元分析中用到的几何模型,仅是对构建布线区域面内方向等效热阻网络模型的原理进行说明,该示意图以布线区域某个分区的面内x方向上的等效热阻计算为例;其中,图2的(a)为某布线层几何模型中的某一分区模型,在对布线层的这一分区模型进行上述步骤二所述的相关操作过程中,相当于将布线层的这一分区模型“分割”成一个个像素单元,图2所示的布线层分区模型被分割成了16个像素单元,每个像素单元分别代表纯铜或纯树脂单元;这里将每个像素单元视为一个热阻单元,在对布线层模型的每个分区模型进行等效热阻计算时,实际上是对由这些热阻单元通过串/并联构成的热阻网络的等效热阻进行求解,本实施例中的每个热阻单元的尺寸(长×宽×高)为:25μm×25μm×35μm,其中长和宽的尺寸取决于面内像素点的大小,而高度取决于布线层的厚度(这里布线层厚度为35μm);在得到了每个像素单元的尺寸之后即可通过热阻计算公式计算纯铜和纯树脂热阻单元的热阻;当纯铜和纯树脂单元的热阻计算完成后,则需要根据布线层每一分区的材料分布情况对纯铜和纯树脂热阻单元进行一系列的串/并联处理以实现布线层的每一分区模型的等效热阻网络的建立并求得相应的等效热阻值。
图2的(c)为基于不同假设得到的两种等效热阻网络模型,分别对沿x方向分布的热阻单元采用先串联后并联、先并联后串联的等效模式;两种热阻网络模型是基于不同假设建立的,图2的(c)上侧图的热阻网络是基于平行热传导方向上的每个平面都是绝热的假设下建立的,这种情况下预测的总热阻偏高;图2的(c)下侧图的热阻网络则是在垂直于热传导方向上的每个平面都是等温的假设下建立的,这种情况下预测的总热阻偏低;真实热阻值介于二者之间,因此在计算等效热阻过程中,对由不同等效热阻网络模型得到的等效热阻应进行平均以体现实际传热情况;在计算厚度方向等效导热系数时可直接通过混合法则进行计算,即根据各分区内铜和树脂的含量对二者的导热系数进行加权平均即可得到各分区厚度方向上的等效导热系数;在相关Python脚本中通过累加功能实现对各分区所含铜像素点数量的统计,再除以每个分区所含像素点总数(本实施例每个分区包含40×40=1600个像素点),即可得到各分区的铜含量及相应的树脂含量数据;将计算得到的各分区的各向异性等效导热系数按照分区编号以二维数组形式自动存储到文本文档B中;图3显示了利用脚本对布线层的分区模型进行像素识别及等效导热系数计算过程中生成的数据文件。
步骤四:借助于有限元软件与脚本文件的接口,采用自动化处理脚本,将步骤三中得到的布线区域各分区的各向异性等效导热系数数据自动导入到布线层有限元几何模型的对应分区模型中,从而实现布线层有限元几何模型中各分区模型的各向异性等效导热系数的批量化赋值;图3的(d)为以分区编号记录的布线区域各分区的各向异性等效导热系数数据文件,第一列为布线区域各分区编号,第二列至第四列分别为布线区域相应分区三个正交方向上的等效导热系数,第五列为布线区域每个分区的铜含量数据。
另一方面,本发明还提供一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算系统,包括:
建模模块,被配置为根据集成电路产品的外部几何轮廓,建立用于有限元模拟的布线层几何模型,进行几何分区;
图像处理模块,被配置为对所有线路图像进行图像处理;
数据处理模块,被配置为为处理后的线路图像生成包含位置和像素信息的二维数组;
批量化计算模块,被配置为按照线路图像的几何分区方式,根据线路图像的几何分区内的各像素点与所述二维数组中的各元素之间的映射关系,计算布线区域的各分区的各向异性等效导热系数并存储;
自动导入模块,被配置为将计算得到的各向异性等效导热系数导入到布线层的有限元几何模型的对应分区模型中,实现布线层的有限元几何模型中的各分区模型的各向异性等效导热系数的批量化赋值。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算方法,其特征是,包括以下步骤:
根据集成电路产品的几何轮廓,建立用于有限元模拟的布线层几何模型,并进行几何分区;获取每一布线层的线路图像,对其进行图像处理;
为处理后的线路图像生成包含位置和像素信息的二维数组;
对处理后的线路图像进行几何分区,根据线路图像的几何分区内的各像素点与所述二维数组中的各元素之间的映射关系,计算布线区域的各分区的各向异性等效导热系数并存储;
将计算得到的布线区域各分区的各向异性等效导热系数导入到布线层的有限元几何模型的对应分区模型中,实现布线层的有限元几何模型中的各分区模型的各向异性等效导热系数的批量化赋值。
2.如权利要求1所述的一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算方法,其特征是,所述布线层的有限元几何模型为根据整个布线层外部轮廓建立的几何模型,该几何模型内部并不包含实际布线结构。
3.如权利要求1所述的一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算方法,其特征是,所述图像处理包括预处理和二值化处理,所述预处理包括调整布线图分辨率及图片灰度化处理,所述二值化处理可有效减少像素信息,并使线路图案轮廓清晰。
4.如权利要求1或2所述的一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算方法,其特征是,所述的对处理后的线路图像进行几何分区的方式和所述的布线层的有限元几何模型的面内分区方式相同,所述几何分区的过程为将待分区的几何模型或图像划分为多个大小一致的单元。
5.如权利要求1所述的一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算方法,其特征是,所述二维数组存储到第一文本文档中。
6.如权利要求1所述的一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算方法,其特征是,计算布线区域的各分区的各向异性等效导热系数的具体过程中,计算布线区域各分区的面内两个方向上的等效导热系数时,先计算出各分区的等效热阻,再通过热阻与导热系数的关系得到各分区的面内两个方向的各向异性等效导热系数。
7.如权利要求6所述的一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算方法,其特征是,计算布线区域任一分区的面内两个方向的等效热阻时,对该分区内的每个像素点所代表的单元进行等效热阻计算并将其视作一个热阻单元,再根据传热方向对上述热阻单元进行一系列串/并联处理,构建该分区的面内两个方向上的等效热阻网络模型,由于基于不同假设会得到不同的等效热阻网络模型,因此对不同等效热阻网络模型得到的等效热阻进行平均以体现实际传热情况。
8.如权利要求1或6所述的一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算方法,其特征是,计算布线区域的各分区的各向异性等效导热系数的具体过程中,计算厚度方向上的等效导热系数时,采用混合法则,对各材料组分的导热系数按照其各自所占体积分数进行加权平均,得到各分区在厚度方向上的等效导热系数。
9.如权利要求1所述的一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算方法,其特征是,计算得到的布线区域各分区的各向异性等效导热系数按照分区编号,以二维数组形式自动存储到第二文本文档中。
10.一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算系统,其特征是,包括:
建模模块,被配置为根据集成电路产品的外部几何轮廓,建立用于有限元模拟的布线层几何模型,进行几何分区;
图像处理模块,被配置为对所有线路图像进行图像处理;
数据处理模块,被配置为为处理后的线路图像生成包含位置和像素信息的二维数组;
批量化计算模块,被配置为按照线路图像的几何分区方式,根据线路图像几何分区内的各像素点与所述二维数组中的各元素之间的映射关系,计算布线区域的各分区的各向异性等效导热系数并存储;
自动导入模块,被配置为将计算得到的各向异性等效导热系数导入到布线层的有限元几何模型的对应分区模型中,实现布线层的有限元几何模型中的各分区模型的各向异性等效导热系数的批量化赋值。
Priority Applications (1)
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CN202211088300.0A CN115422882A (zh) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | 集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算方法 |
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CN116975790A (zh) * | 2023-09-22 | 2023-10-31 | 深圳市三德盈电子有限公司 | 复合线路板导热系数预测方法及相关设备 |
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CN116975790A (zh) * | 2023-09-22 | 2023-10-31 | 深圳市三德盈电子有限公司 | 复合线路板导热系数预测方法及相关设备 |
CN116975790B (zh) * | 2023-09-22 | 2023-12-22 | 深圳市三德盈电子有限公司 | 复合线路板导热系数预测方法及相关设备 |
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