CN116187113A - 基于高倍红外热成像的集成电路芯片热仿真结温校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于高倍红外热成像的集成电路芯片热仿真结温校正方法，建立仿真热模型并进行简化，省略掉集成电路结构模型并简化为发热晶体管区域的面积热源；基于仿真热模型导出发热晶体管区域芯片表面温度云图、芯片表面结温值；在测试平台上对芯片进行测试，使用高倍红外热成像仪检测并得到晶体管区域芯片温度场分布，导出集成电路芯片表面温度云图，得到芯片表面结温值；根据上述的芯片表面结温值得到仿真热模型的校正系数K，实现对仿真热模型校正。本发明在产品设计初期即可以得出产品相应工况的结温较高准确值，提高产品散热评估准确性。
Description
技术领域
本发明属于集成电路芯片热仿真及测试的技术领域，具体涉及一种基于高倍红外热成像的集成电路芯片热仿真结温校正方法。
背景技术
目前电子产品正朝着功率不断提升，集成度不断提高越来越小型化，工作环境越来越复杂多样的趋势发展，使得电子产品在有限的空间里热耗增加，产品内部热流密度变大，工作时温升较大，从而使产品热失效率变大，产品长期稳定工作的可靠性降低，为了保证产品长期稳定工作的热可靠性，热仿真设计就显得尤为重要。热仿真设计可以从设计阶段判断产品是否满足散热需求，缩短产品开发周期，降低开发成本，提高产品热可靠性的一次通过率。
红外热成像技术是根据物体红外辐射的能量与物体的表面温度相关。物体表面温度越高，其表面辐射的能量越大。红外热成像技术利用红外探测器和光学成像物镜接收被测物体红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热成像图，与物体表面热分布场相对应。因此通过测量辐射能量的强弱就可以检测出被测物体表面温度。高倍红外热成像仪可以对微小被测物体进行不同倍数放大并测量出物体表面的温度场分布。红外热成像技术操作相对简单方便、测量精度高、测量响应快、可以实时检测等特点。
随着芯片产品不断朝着高功率，高集成度，高温复杂使用环境的趋势发展，芯片产品的热设计可靠性问题成为芯片设计的重要环节，而产品的散热评估方式及准确性显得尤为重要。目前集成电路芯片设计时常通过热仿真分析或样品热测试方式评估产品的热可靠性。然而，在芯片产品热仿真分析时，仿真热模型（包含集成电路介质层及金属层等结构）建立及网格划分较复杂，对计算机资源要求较高，计算时间长，且受材料参数和实际导热情况差异、仿真热模型的差异及各材料表面的贴合状态等因素影响仿真结果与实际工况误差不可控，且将芯片集成电路热模型直接用于系统热仿真评估时几乎无法完成仿真计算。
集成电路芯片散热评估通常通过热测试技术，由于集成电路芯片结构微小相对于常规测试难度较大，行业内主要的测试方法有电学法（需要在集成电路设计时增加热敏器件）、高分辨率红外热成像法（需要使用专业高分辨率红外热成像仪器）、热反射测试法、拉曼光谱法，以上测试技术均需要搭建复杂相关测试平台，且目前国内以上测试技术平台资源有限，均掌握在专业测试机构或科研院所。在实际测试时，集成电路芯片需要处于一定的工作状态，故需要提供相关测试环境条件设备（如：供电电源，信号输入设备，信号输出及测试设备等），故对芯片进行实际测试难度大、测试周期长、成本较高。
综上所述，传统的集成电路芯片结温值主要通过样品的测试评估或误差不可控的仿真计算评估。但通过样品测试需要借用专业测试平台，增加产品开发成本及开发周期，对研发经验要求较高，产品散热性能一次通过性不可控。而传统的热仿真分析误差不可控，对实际结温的评估准确性低。因此，本发明提供了一种基于高倍红外热成像的集成电路芯片热仿真结温校正方法，可以在产品开发阶段对芯片结温进行准确仿真计算及评估，保证产品散热性能的一次通过率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于高倍红外热成像的集成电路芯片热仿真结温校正方法，旨在解决上述的问题。
本发明主要通过以下技术方案实现：
一种基于高倍红外热成像的集成电路芯片热仿真结温校正方法，包括以下步骤：
步骤S100：建立仿真热模型并进行简化，省略掉集成电路结构模型并简化为发热晶体管区域的面积热源；基于仿真热模型导出发热晶体管区域芯片表面温度云图、芯片表面结温值；
步骤S200：在测试平台上对芯片进行测试，使用高倍红外热成像仪检测并得到晶体管区域芯片温度场分布，导出集成电路芯片表面温度云图，得到芯片表面结温值；
步骤S300：根据步骤S100和步骤S200中的芯片表面结温值得到仿真热模型的校正系数K，实现对仿真热模型校正。
为了更好地实现本发明，进一步地，在步骤S300中，若步骤S100与步骤S200中的芯片表面结温值的误差小于2%，则认定仿真热模型准确，无需校正；若误差大于或等于2%，则按照步骤S100与步骤S200中的芯片表面结温值的比例对仿真热模型进行校正。
为了更好地实现本发明，进一步地，在步骤S300中，对仿真热模型进行比例放大或者缩小，使得步骤S100与步骤S200中的芯片表面结温值的误差小于1%。
为了更好地实现本发明，进一步地，在步骤S300中，对仿真热模型中的发热晶体管发热功耗进行比例放大或者缩小，使得步骤S100与步骤S200中的芯片表面结温值的误差小于1%，得到通过热耗校正的仿真热模型。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤S300中，晶体管的结温受系统中热传导、热对流、热辐射三种导热方式的影响：
热传导公式为：Q1=△T•λ•S/L （1）
其中：Q1为热传导热功耗，单位为W；△T为温升，单位为℃；λ为导热系数，单位为W/(MK)；S为传热面积，单位为㎡；L为传热介质厚度，单位为m；
热对流公式为：Q2=△T•h•S （2）
其中：Q2为热对流热功耗，单位为W；△T为温升，单位为℃；h为对流换热系数，单位为W/(㎡K)；S为传热面积，单位为㎡；
热辐射传热公式为：Q3=ε•δ•S（T1 4-T2 4） （3）
其中：Q3为热辐射传热热功耗，单位为W；ε为物体表面辐射系数；δ摩尔辐射常数，单位为W/(㎡K4)；S为辐射面积，单位为㎡；T1、T2均为辐射表面温度；
两表面间通过各种热传导作用：
Q=Q1+ Q2+ Q3
即Q=△T•λ•S/L+△T•h•S+△T•ε•δ•S•（T1 2+T2 2）•（T1+T2） （4）
两物体之间温差：
△T=Q/S•{L/λ+ h+1/[ε•δ•(T1 2+T2 2）•（T1+T2）]} （5）
整个系统导热结果温差：
△T =△T1+△T2+……+△Tn （6）
其中，△T1表示管芯位置的温差，△T2至△Tn分别表示第二个至第n个导热介质间的温差，芯片结温是从管芯到壳体表面所有不同介质接触面温差的叠加结果；
热源位置为导热主要因素，故可以近似等效为：
△T仿真值=△T1•（1+k） （7）
其中，k为仿真校正系数；
晶体管最终的表征温度均为整个系统三种导热作用的结果，结温Tj=Ta+△T；
近似计算，并结合步骤S200中的测试值，得到实际测试值为：
△T实际值=（1+k1）Q/S•{L/λ+ h+1/[ε•δ•(T1 2+T2 2）•（T1+T2）]} （8）
其中，k1为实际校正系数；
故对同类型集成电路结构进行校正计算时，通过△T实际值=Tj-Ta=K•△T仿真值，结合公式（7）和公式（8）进行计算校正，得到校正系数K=（1+k1）/(1+k)；
其中，Tj为结温，Ta为环境温度。
为了更好地实现本发明，进一步地，对热仿真模型中的晶体管模型面积S进行校正，根据△T实际值与△T仿真值之间的比例对热模型面积S进行相同K比例缩放，重复步骤S100-步骤S300，直至步骤S100中与步骤S200中的芯片表面结温值的误差小于1%为止，得到该类型集成电路结构晶体管热模型校正系数K。
为了更好地实现本发明，进一步地，对热仿真模型中的晶体管热功耗Q进行校正，根据△T实际值与△T仿真值之间的比例对热耗值Q进行相同比例缩放，重复步骤S100-步骤S300，直至步骤S200中与步骤S300中的芯片表面结温值的误差小于1%为止，即得到该类型集成电路结构热耗校正系数K。
本发明的有益效果如下：
本发明通过测试值对仿真值进行校正，可以通过对同类型集成电路结构仿真值进行一定方式的校正计算得到相对准确的结温值，能准确评估集成电路芯片实际工况的结温情况，保证芯片设计的热可靠性。另一方面，本发明得出的简化热模型，可应用于模块及系统热仿真计算评估，保证计算精度的同时节约计算资源。
本发明通过简易方便、精度较高的高倍红外热成像仪对芯片表面结温进行测量，再通过相同条件的热仿真计算，根据测量值对仿真值校正得出该类集成电路芯片结温仿真值的校正方法，从而可以对该类集成电路芯片结温仿真值进行校正，在产品设计初期即可以得出产品相应工况的结温较高准确值，提高产品散热评估准确性，从而缩短产品开发周期，节约产品开发成本，提高产品研发一次通过率，并可以得出相应的简化热模型校正方式，用于系统及模块仿真的简化热模型，从而节约仿真计算资源、提高计算准确性。
附图说明
图1为仿真热模型的结构示意图；
图2为高倍红外热成像仪测试的集成电路芯片表面温度云图。
其中：1-封装芯片、2-PCB、3-散热块。
具体实施方式
实施例1：
一种基于高倍红外热成像的集成电路芯片热仿真结温校正方法，包括以下步骤：
步骤S100：建立仿真热模型并进行简化，省略掉集成电路结构模型并简化为发热晶体管区域的面积热源；基于仿真热模型导出发热晶体管区域芯片表面温度云图、芯片表面结温值；
步骤S200：在测试平台上对芯片进行测试，使用高倍红外热成像仪检测并得到晶体管区域芯片温度场分布，导出集成电路芯片表面温度云图，得到芯片表面结温值；
步骤S300：根据步骤S100和步骤S200中的芯片表面结温值得到仿真热模型的校正系数K，实现对仿真热模型校正。
优选地，在步骤S300中，若步骤S100与步骤S200中的芯片表面结温值的误差小于2%，则认定仿真热模型准确，无需校正；若误差大于或等于2%，则按照步骤S100与步骤S200中的芯片表面结温值的比例对仿真热模型进行校正。
优选地，在步骤S300中，对仿真热模型进行比例放大或者缩小，使得步骤S100与步骤S200中的芯片表面结温值的误差小于1%。
优选地，在步骤S300中，对仿真热模型中的发热晶体管发热功耗进行比例放大或者缩小，使得步骤S100与步骤S200中的芯片表面结温值的误差小于1%，得到通过热耗校正的仿真热模型。
本发明通过简易方便、精度较高的高倍红外热成像仪对芯片表面结温进行测量，再通过相同条件的热仿真计算，根据测量值对仿真值校正得出该类集成电路芯片结温仿真值的校正方法，从而可以对该类集成电路芯片结温仿真值进行校正，在产品设计初期即可以得出产品相应工况的结温较高准确值，提高产品散热评估准确性，从而缩短产品开发周期，节约产品开发成本，提高产品研发一次通过率，并可以得出相应的简化热模型校正方式，用于系统及模块仿真的简化热模型，从而节约仿真计算资源、提高计算准确性。
实施例2：
一种基于高倍红外热成像的集成电路芯片热仿真结温校正方法，使用高倍红外热成像仪检测并得到晶体管区域芯片温度场分布。将实测的与仿真热模型的芯片表面结温值进行对比校正，两者校正后得到仿真热模型的校正系数K。
晶体管的结温受系统中热传导、热对流、热辐射三种导热方式的影响：
热传导公式为：Q1=△T•λ•S/L （1）
其中：Q1为热传导热功耗，单位为W；△T为温升，单位为℃；λ为导热系数，单位为W/(MK)；S为传热面积，单位为㎡；L为传热介质厚度，单位为m；
热对流公式为：Q2=△T•h•S （2）
其中：Q2为热对流热功耗，单位为W；△T为温升，单位为℃；h为对流换热系数，单位为W/(㎡K)；S为传热面积，单位为㎡；
热辐射传热公式为：Q3=ε•δ•S（T1 4-T2 4） （3）
其中：Q3为热辐射传热热功耗，单位为W；ε为物体表面辐射系数；δ摩尔辐射常数，单位为W/(㎡K4)；S为辐射面积，单位为㎡；T1、T2均为辐射表面温度；
两表面间通过各种热传导作用：
Q=Q1+ Q2+ Q3,即Q=△T•λ•S/L+△T•h•S+△T•ε•δ•S•（T1 2+T2 2）•（T1+T2） （4）
两物体之间温差：
△T=Q/S•{L/λ+ h+1/[ε•δ•(T1 2+T2 2）•（T1+T2）]} （5）
整个系统导热结果温差：
△T =△T1+△T2+……+△Tn （6）
其中，△T1表示管芯位置的温差，△T2至△Tn分别表示第二个至第n个导热介质间的温差，芯片结温是从管芯到壳体表面所有不同介质接触面温差的叠加结果；
热源位置为导热主要因素，故可以近似等效为：
△T仿真值=△T1•（1+k） （7）
其中，k为仿真校正系数；
晶体管最终的表征温度均为整个系统三种导热作用的结果，结温Tj=Ta+△T；
近似计算，并结合步骤S200中的测试值，得到实际测试值为：
△T实际值=（1+k1）Q/S•{L/λ+ h+1/[ε•δ•(T1 2+T2 2）•（T1+T2）]} （8）
其中，k1为实际校正系数；
故对同类型集成电路结构进行校正计算时，通过△T实际值=Tj-Ta=K•△T仿真值，结合公式（7）和公式（8）进行计算校正，得到校正系数K=（1+k1）/(1+k)；
其中，Tj为结温，Ta为环境温度。
优选地，对热仿真模型中的晶体管模型面积S进行校正，根据△T'实际值与△T仿真值之间的比例对热模型面积S进行相同K比例缩放，重复步骤S100-步骤S300，直至步骤S100中与步骤S200中的芯片表面结温值的误差小于1%为止，得到该类型集成电路结构晶体管热模型校正系数K。
对仿真晶体管结构模型进行放大或者缩小（即对晶体管模型面积S进行校正），由于热传导公式得出，根据△T实际值与△T仿真值之间的比例对热模型面积S（即传热面积S）进行相同比例缩放（比例系数为K），但根据以上公式得出K=(1+k)/(1+k1)，由于以上公式进行近似等效计算故需要多次按照比例进行校正仿真计算，至仿真结温值与实际结温值误差小于1%为止，得到该类型集成电路结构晶体管热模型校正系数K。
优选地，对热仿真模型中的晶体管热功耗Q进行校正，根据△T'实际值与△T仿真值之间的比例对热耗值Q进行相同比例缩放，重复步骤S100-步骤S300，直至步骤S200中与步骤S300中的芯片表面结温值的误差小于1%为止，即得到该类型集成电路结构热耗校正系数K。
对晶体管热功耗进行校正（即校正Q值），仍以主要的热传导方式进行修正，根据△T实际值与△T仿真值之间的比例对热耗值Q进行相同比例缩放（比例系数为K），根据以上公式得出K=（1+k1）/(1+k)，由于以上公式进行近似等效计算故需要多次按照比例进行校正仿真计算，至仿真结温值与实际结温值误差小于1%为止，即得到该类集成电路结构热耗校正系数K。
优选地，本发明通过对不同结构的集成电路芯片结温的校正得到不同的△T校正系数K，在仿真软件中按照不同的集成电路结构进行分类，并分别设定校正系数K，设置软件输出结温校正值（即Ta+△T•K）。根据得到的结温校正值，软件对晶体管结构进行忽略，并将晶体管热源简化成晶体管区域的面热源，进行仿真计算得到结温，再根据得到的△T与校正后的△T进行对比，如误差值大于等于1%，则按照△T的比值对面热源尺寸进行同比例缩放并计算出结温值，重复该步骤；如误差值小于1%则计算结束并输出此时面热源的尺寸值，即结温仿真计算简化模型热源尺寸。
本发明通过简易方便、精度较高的高倍红外热成像仪对芯片表面结温进行测量，再通过相同条件的热仿真计算，根据测量值对仿真值校正得出该类集成电路芯片结温仿真值的校正方法，从而可以对该类集成电路芯片结温仿真值进行校正，在产品设计初期即可以得出产品相应工况的结温较高准确值，提高产品散热评估准确性，从而缩短产品开发周期，节约产品开发成本，提高产品研发一次通过率，并可以得出相应的简化热模型校正方式，用于系统及模块仿真的简化热模型，从而节约仿真计算资源、提高计算准确性。
实施例3：
一种基于高倍红外热成像的集成电路芯片热仿真结温校正方法，主要通过以下步骤实现：
(1)建立详细仿真热模型；对仿真模型进行网格细化，并进行仿真参数设置；
(2)进行仿真计算，并导出发热晶体管区域芯片表面温度云图；
(3)按照仿真相同条件建立测试平台；对芯片加电测试，并使用高倍红外热成像仪测试出晶体管区域温度场分布；
(4)根据芯片表面测试温度场分布云图、芯片表面结温值对芯片表面仿真温度及结温值进行校正；
(5)根据校正计算给出相同衬底及相同晶体管结构工艺的集成电路芯片的结温仿真值校正方式；
(6)通过校正计算对仿真热模型进行简化用于系统设计热仿真计算评估；
(7)将不同结构集成电路芯片结温校正方式（△T校正系数K）导入仿真软件，并设置软件输出结温校正值；
(8)根据仿真结温校正值，通过仿真软件推算出省略掉集成电路结构模型后简化模型热源区域尺寸值并输出。
优选地，如图1所示，建立的仿真热模型需包含与测试环境条件相同的PCB结构、散热块、封装芯片（包含铜框架或基板、导热胶、塑封料等，芯片表面塑封料需要去除，因为采用红外热成像技术测试芯片表面温度时需要去除芯片表面的塑封料）、芯片衬底。
优选地，网格细化主要是对仿真各结构按照不同的细化等级进行相应的细化，保证整个仿真计算的准确性，仿真的参数设置主要包含边界条件的设置（需要给散热块散热面一个恒定的温度条件），仿真及测试芯片相应工况晶体管的热耗设置，各结构材料参数设置等。
优选地，仿真计算结果导出主要包含集成电路芯片表面温度云图。由于红外热成像仪只能测试芯片表面温度场，故需要导出集成电路芯片表面温度云图，并用于校正计算。
通过高倍红外热成像仪可以测试出集成电路芯片表面温度云图及芯片表面结温值（位于主要发热晶体管位置表面），热仿真时通过集成电路建模仿真计算可以导出芯片表面温度云图、表面结温值，通过测试的芯片表面结温值对仿真的芯片表面结温值进行校正，再得出整个芯片结温校正后的值（该处忽略掉晶体管位置芯片表面温度与晶体管内部结温差值的仿真误差）。
优选地，测试平台主要包含高倍红外热成像仪、供电电源、测试PCB、散热块、热台（用于控制散热块散热面温度）、射频功率芯片还需要包含射频输入信号、输出设备及线缆等。
优选地，采用高倍红外热成像仪对发热晶体管区域表面温度场进行测试，需要对发热晶体管区域进行高倍放大至高分辨率的清晰状态并通过红外热成像仪转化成对应温度场，得到发热晶体管区域准确的温度场分布、如图2所示的温度云图及芯片表面结温值。
优选地，通过高倍红外热成像仪实际测试芯片表面温度场及晶体管区域表面结温值与相同条件热模型仿真值进行对比如误差小于2%则认定为仿真值准确，如误差大于等于2%则需要对仿真芯片表面温度按照与实测误差百分比按照比例进行校正计算，并根据校正后的芯片表面温度按照晶体管结温与晶体管区域芯片表面温度差值对整个芯片晶体管结温值进行校正给出准确结温值。
优选地，根据测试值与仿真值的校正计算得出相同衬底及晶体管工艺结构的集成电路结温仿真值的校正方式有以下三种：
1.对比仿真值与实测试值误差百分比，根据仿真值按照误差百分比进行直接比例计算校正，并得出芯片晶体管结温校正计算方式；
2.对发热晶体管结构仿真模型进行比例放大或者缩小使得仿真后芯片表面晶体管区域结温值与实测值误差小于1%，得到仿真计算时通过热模型校正计算方式；
3.对发热晶体管发热功耗进行比例放大或者缩小使得仿真后芯片表面晶体管区域结温值与实测值误差小于1%，得出仿真计算时通过热耗校正计算方式。
3种结温仿真值的校正计算效果是独立同等的，第一种进行直接的比例校正属于直接对仿真结果进行校正，第二种对晶体管（或发热器件）结构进行比例缩放是通过改变发热器件的仿真热模型大小进行校正，在相同器件发热功耗的情况下缩放发热器件的结构大小可以改变器件内部的热密度，从而改变器件结温，第三种是通过改变器件耗散功率值来校正芯片仿真结温值，发热晶体管的热耗会直接影响芯片最终结温值，故可以通过对晶体管热耗进行一定校正从而得到校正后结温值。三种校正计算方式达到效果均相同，第一种属于直接对结果进行校正，第二种及第三种属于是通过改变影响结温的两个重要因素进行校正。
优选地，系统热仿真计算时，由于模型较大并且复杂，需要对热模型简化，省略掉集成电路结构模型并简化成一定区域的面热源，仿真热模型校正简化方式主要有以下三种：
1.省略掉集成电路结构，简化为发热晶体管区域的面积热源，并通过计算得出结温仿真值与实测值（或校正计算后的准确值）对比，按照比例对仿真值进行校正；
2.将集成电路结构简化为发热晶体管区域的面积热源时，通过计算出的结温仿真值与测试值（或者校正计算后的准确值）误差对热源面积进行一定比例放大或者缩小使得计算后的仿真值与测试值误差小于1%，得出简化热模型对应热源面积转化校正方式；
3.将集成电路结构简化为发热晶体管区域的面积热源，通过计算出的结温仿真值与测试值（或校正计算后的准确值）误差对热源功耗进行一定比列放大或者缩小使得计算后的仿真值与测试值误差小于1%，得出简化热模型对应热耗转化计算校正方式。
结温仿真值校正是对该类型集成电路芯片热仿真结温值的一种校正计算，使得我们仿真值准确可靠；后面通过校正计算对仿真热模型的简化是通过一定的校正计算方式可以将原来复杂的集成电路结构简化成一定区域内的面热源，从而省略掉复杂的集成电路结构，使芯片热模型结构得以简化应用于模块和系统级仿真时模型的网格划分和计算。
热仿真热模型的简化是本技术领域的新方法，常规的系统及模块仿真不能直接将封装集成电路芯片热模型直接带入（热模型结构太小不能进行网格化及仿真计算），只能通过简单模型代替，但利用简单模型代替计算不能准确评估芯片内部结温值，计算结果准确性低。而该方案中通过一定的校正计算方式可以将集成电路结构模型简化成简单一定区域内的面热源的热模型，该简化后的热模型可以用于模块及系统级仿真分析评估，提高仿真结果的准确性。该处校正计算相当于是通过一定校正计算可以得到简化热模型；而前面校正计算是对同结构类型集成电路芯片结温仿真值的校正计算方式。
本发明通过简易方便、精度较高的高倍红外热成像仪对芯片表面结温进行测量，再通过相同条件的热仿真计算，根据测量值对仿真值校正得出该类集成电路芯片结温仿真值的校正方法，从而可以对该类集成电路芯片结温仿真值进行校正，在产品设计初期即可以得出产品相应工况的结温较高准确值，提高产品散热评估准确性，从而缩短产品开发周期，节约产品开发成本，提高产品研发一次通过率，并可以得出相应的简化热模型校正方式，用于系统及模块仿真的简化热模型，从而节约仿真计算资源、提高计算准确性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于高倍红外热成像的集成电路芯片热仿真结温校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S100：建立仿真热模型并进行简化，省略掉集成电路结构模型并简化为发热晶体管区域的面积热源；基于仿真热模型导出发热晶体管区域芯片表面温度云图、芯片表面结温值；
步骤S200：在测试平台上对芯片进行测试，使用高倍红外热成像仪检测并得到晶体管区域芯片温度场分布，导出集成电路芯片表面温度云图，得到芯片表面结温值；
步骤S300：根据步骤S100和步骤S200中的芯片表面结温值得到仿真热模型的校正系数K，实现对仿真热模型校正。
2.根据权利要求1所述的一种基于高倍红外热成像的集成电路芯片热仿真结温校正方法，其特征在于，在步骤S300中，若步骤S100与步骤S200中的芯片表面结温值的误差小于2%，则认定仿真热模型准确，无需校正；若误差大于或等于2%，则按照步骤S100与步骤S200中的芯片表面结温值的比例对仿真热模型进行校正。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于高倍红外热成像的集成电路芯片热仿真结温校正方法，其特征在于，在步骤S300中，对仿真热模型进行比例放大或者缩小，使得步骤S100与步骤S200中的芯片表面结温值的误差小于1%。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于高倍红外热成像的集成电路芯片热仿真结温校正方法，其特征在于，在步骤S300中，对仿真热模型中的发热晶体管发热功耗进行比例放大或者缩小，使得步骤S100与步骤S200中的芯片表面结温值的误差小于1%，得到通过热耗校正的仿真热模型。
5.根据权利要求1所述的一种基于高倍红外热成像的集成电路芯片热仿真结温校正方法，其特征在于，所述步骤S300中，晶体管的结温受系统中热传导、热对流、热辐射三种导热方式的影响：
热传导公式为：Q1=△T•λ•S/L （1）
其中：Q1为热传导热功耗，单位为W；△T为温升，单位为℃；λ为导热系数，单位为W/(MK)；S为传热面积，单位为㎡；L为传热介质厚度，单位为m；
热对流公式为：Q2=△T•h•S （2）
其中：Q2为热对流热功耗，单位为W；△T为温升，单位为℃；h为对流换热系数，单位为W/(㎡K)；S为传热面积，单位为㎡；
热辐射传热公式为：Q3=ε•δ•S（T1 4-T2 4） （3）
其中：Q3为热辐射传热热功耗，单位为W；ε为物体表面辐射系数；δ摩尔辐射常数，单位为W/(㎡K4)；S为辐射面积，单位为㎡；T1、T2均为辐射表面温度；
两表面间通过各种热传导作用：
Q=Q1+ Q2+ Q3
即Q=△T•λ•S/L+△T•h•S+△T•ε•δ•S•（T1 2+T2 2）•（T1+T2） （4）
两物体之间温差：
△T=Q/S•{L/λ+ h+1/[ε•δ•(T1 2+T2 2）•（T1+T2）]} （5）
整个系统导热结果温差：
△T =△T1+△T2+……+△Tn （6）
其中，△T1表示管芯位置的温差，△T2至△Tn分别表示第二个至第n个导热介质间的温差，芯片结温是从管芯到壳体表面所有不同介质接触面温差的叠加结果；
热源位置为导热主要因素，故可以近似等效为：
△T仿真值=△T1•（1+k） （7）
其中，k为仿真校正系数；
晶体管最终的表征温度均为整个系统三种导热作用的结果，结温Tj=Ta+△T；
近似计算，并结合步骤S200中的测试值，得到实际测试值为：
△T实际值=（1+k1）Q/S•{L/λ+ h+1/[ε•δ•(T1 2+T2 2）•（T1+T2）]} （8）
其中，k1为实际校正系数；
故对同类型集成电路结构进行校正计算时，通过△T实际值=Tj-Ta=K•△T仿真值，结合公式（7）和公式（8）进行计算校正，得到校正系数K=（1+k1）/(1+k)；
其中，Tj为结温，Ta为环境温度。
6.根据权利要求5所述的一种基于高倍红外热成像的集成电路芯片热仿真结温校正方法，其特征在于，对热仿真模型中的晶体管模型面积S进行校正，根据△T实际值与△T仿真值之间的比例对热模型面积S进行相同K比例缩放，重复步骤S100-步骤S300，直至步骤S100中与步骤S200中的芯片表面结温值的误差小于1%为止，得到该类型集成电路结构晶体管热模型校正系数K。
7.根据权利要求5所述的一种基于高倍红外热成像的集成电路芯片热仿真结温校正方法，其特征在于，对热仿真模型中的晶体管热功耗Q进行校正，根据△T实际值与△T仿真值之间的比例对热耗值Q进行相同比例缩放，重复步骤S100-步骤S300，直至步骤S200中与步骤S300中的芯片表面结温值的误差小于1%为止，即得到该类型集成电路结构热耗校正系数K。
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