CN117494656B - 一种芯片结温热阻模型建模方法及装置 - Google Patents

一种芯片结温热阻模型建模方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN117494656B
CN117494656B CN202410001196.XA CN202410001196A CN117494656B CN 117494656 B CN117494656 B CN 117494656B CN 202410001196 A CN202410001196 A CN 202410001196A CN 117494656 B CN117494656 B CN 117494656B
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
thermal resistance
circuit board
chip
model
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202410001196.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN117494656A (zh
Inventor
王德平
王仕伟
何银川
关忠旭
李林男
李旭
马沫凯
朱昆昆
王会苹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Jingwei Hirain Tech Co Ltd
FAW Group Corp
Original Assignee
Beijing Jingwei Hirain Tech Co Ltd
FAW Group Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Jingwei Hirain Tech Co Ltd, FAW Group Corp filed Critical Beijing Jingwei Hirain Tech Co Ltd
Priority to CN202410001196.XA priority Critical patent/CN117494656B/zh
Publication of CN117494656A publication Critical patent/CN117494656A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117494656B publication Critical patent/CN117494656B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/30—Circuit design
    • G06F30/39—Circuit design at the physical level
    • G06F30/398—Design verification or optimisation, e.g. using design rule check [DRC], layout versus schematics [LVS] or finite element methods [FEM]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2115/00—Details relating to the type of the circuit
    • G06F2115/12—Printed circuit boards [PCB] or multi-chip modules [MCM]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/08—Thermal analysis or thermal optimisation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

本发明提供了一种芯片结温热阻模型建模方法及装置，所述芯片固定于电路板，所述方法包括以下步骤：分别获取在恒定功率不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度；分别基于不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度，计算得到对应的芯片结点到电路板间、电路板到空气间的热阻；基于不同环境温度下的热阻，计算得到环境温度与热阻之间的对应关系；基于所述环境温度与热阻之间的对应关系，建立所述芯片结温的等效热阻模型。本发明的芯片结温热阻模型建模方法，可以体现温度对热阻的影响，提高了模型的精确度；此外，本发明实施例还提出一种使用压控电阻对热阻的温度特性进行表征的等效电路模型，该模型可以用于对器件的热设计的仿真分析。

Description

一种芯片结温热阻模型建模方法及装置
技术领域
本发明涉及仿真技术领域，尤其涉及一种芯片结温热阻模型建模方法及装置。
背景技术
随着芯片集成技术的发展，芯片的功率不断提高，其可靠性研究也成为研究热点。在硬件设计时，芯片内部结温将影响影响电路的稳定运行，因此需要利用一种热模型来评估芯片的散热性能，以指导芯片的热设计。目前的热模型提取方案是通过测量结点之间的温升，并通过求解结点热阻，然后构成RC电路来进行等效的。
现有的RC 热模型建模方法忽略了温度对热传递的影响，通过测量所建立RC等效热阻模型的R为定值，但实际上构成半导体的材料的材质是具有温度特性，这也意味着热阻是一个依赖温度的参数，所以目前的等效热模型中电与热参数并不是完全一致对应的，这对于那些热依赖特性敏感的器件所建立的仿真模型将会存在较大误差。
因此为了获得更加准确的仿真等效模型，需要一种可以表征热阻随温度变化的热阻模型建模方法。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种芯片结温热阻模型建模方法及装置。
第一方面，本发明提供了一种芯片结温热阻模型建模方法，所述芯片固定于电路板，所述方法包括以下步骤：
分别获取在恒定功率不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度；
分别基于不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度，计算得到对应的芯片结点到电路板间、电路板到空气间的热阻；
基于不同环境温度下的热阻，分别计算得到环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系；
基于所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，建立所述芯片结温的等效热阻模型。
在一些实施例中，所述分别基于不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度，计算得到对应的芯片结点到电路板间、电路板到空气间的热阻，包括：
采用下述关系式计算所述热阻：
RthJBi = (TJi-TBi)/Ptotal
RthBAi = (TBi-TAi)/ Ptotal
其中，TAi为第i个环境温度，TBi为对应环境温度下的电路板的温度，TJi为对应环境温度下的芯片结点温度，Ptotal为恒定功率源；
RthJBi为第i个环境温度下的芯片结点到PCB板间的热阻，RthBAi为第i个环境温度下的电路板到空气间的热阻。
在一些实施例中，所述基于不同环境温度下的热阻，分别计算得到环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，包括：
对不同温度下的环境温度-热阻数据点作线性化处理，得到对应温度区间的斜率；
根据各温度区间对应的曲线斜率，计算环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻的关系曲线。
在一些实施例中，所述基于所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，建立所述芯片结温的等效热阻模型，包括：
将所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻的关系曲线转换为电气参数对应的电压与电阻之间的关系曲线，其中所述电压表示对应电气模型的环境温度，所述电阻表示对应电气模型结点间的等效热阻；
基于所述电压与电阻之间的关系曲线，建立压控电阻模型；
基于所述压控电阻模型进行结点间等效模型的级联，建立得到包含温度变化的所述等效热阻模型。
第二方面，本发明提供了一种芯片结温热阻模型建模装置，所述芯片固定于电路板，所述装置包括：
获取模块，用于分别获取在恒定功率不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度；
第一计算模块，用于分别基于不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度，计算得到对应的芯片结点到电路板间、电路板到空气间的热阻；
第二计算模块，用于基于不同环境温度下的热阻，分别计算得到环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系；
建立模块，用于基于所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，建立所述芯片结温的等效热阻模型。
在一些实施例中，所述第一计算模块，具体还用于：
采用下述关系式计算所述热阻：
RthJBi = (TJi-TBi)/Ptotal
RthBAi = (TBi-TAi)/ Ptotal
其中，TAi为第i个环境温度，TBi为对应环境温度下的电路板的温度，TJi为对应环境温度下的芯片结点温度，Ptotal为恒定功率源；
RthJBi为第i个环境温度下的芯片结点到PCB板间的热阻，RthBAi为第i个环境温度下的电路板到空气间的热阻。
在一些实施例中，所述第二计算模块，具体还用于：
对不同温度下的环境温度-热阻数据点作线性化处理，得到对应温度区间的斜率；
根据各温度区间对应的曲线斜率，计算环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻的关系曲线。
在一些实施例中，所述建立模块，具体还用于：
将所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻的关系曲线转换为电气参数对应的电压与电阻之间的关系曲线，其中所述电压表示对应电气模型的环境温度，所述电阻表示对应电气模型结点间的等效热阻；
基于所述电压与电阻之间的关系曲线，建立压控电阻模型；
基于所述压控电阻模型进行结点间等效模型的级联，建立得到包含温度变化的所述等效热阻模型。
第三方面，本发明提供了一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储单元，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，能使得所述一个或多个处理器实现根据前文记载的所述的方法。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时能实现根据前文记载的所述的方法。
本发明的有益效果为：
本发明的实施例的的芯片结温热阻模型建模方法及装置，可以体现温度对热阻的影响，提高了模型的精确度；此外，本发明实施例还提出一种使用压控电阻对热阻的温度特性进行表征的等效电路模型，该模型可以用于对器件的热设计的仿真分析。
附图说明
图1为本发明一实施例的用于实现芯片结温热阻模型建模方法的示例电子设备的结构示意图；
图2为本发明另一实施例的芯片结温热阻模型建模方法的流程图；
图3为本发明另一实施例的简化后的芯片等效结构示意图；
图4为本发明另一实施例的热阻等效模型示意图；
图5为本发明另一实施例的热阻的温度响应曲线图；
图6为本发明另一实施例的压控电阻模型示意图；
图7为本发明另一实施例的温度响应的热阻电路模型；
图8为本发明另一实施例的芯片结温热阻模型建模装置的结构示意图。
实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明一实施例的用于实现芯片结温热阻模型建模方法的示例电子设备的结构示意图。如图1所示，电子设备100包括一个或多个处理器110、一个或多个存储装置120、一个或多个输入装置130、一个或多个输出装置140等，这些组件通过总线系统150和/或其他形式的连接机构互连。应当注意，图1所示的电子设备的组件和结构只是示例性的，而非限制性的，根据需要，电子设备也可以具有其他组件和结构。
处理器110可以是中央处理单元（CPU）、或者可以是由多个处理核构成、或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备100中的其他组件以执行期望的功能。
存储装置120可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器（RAM）和/或高速缓冲存储器（cache）等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器（ROM）、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器可以运行所述程序指令，以实现下文所述的本公开实施例中（由处理器实现）的客户端功能以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据，例如，所述应用程序使用和/或产生的各种数据等。
输入装置130可以是用户用来输入指令的装置，并且可以包括键盘、鼠标、麦克风和触摸屏等中的一个或多个。
输出装置140可以向外部（例如用户）输出各种信息（例如图像或声音），并且可以包括显示器、扬声器等中的一个或多个。
图2为本发明另一实施例的芯片结温热阻模型建模方法的流程图。图3为本发明另一实施例的简化后的芯片等效结构示意图。如图2所示，一种芯片结温热阻模型建模方法S200，其中，如图3所示，所述芯片310固定于电路板320上，芯片310和电路板320暴露于空气330中。如图2所示，所述方法S200包括以下步骤S210~步骤S240：
步骤S210、分别获取在恒定功率不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度。
具体的，在本步骤中，一并参阅图4，图4为本发明另一实施例的热阻等效模型示意图。该电路的Ptotal表示功率源，TJ为芯片结点温度，TB为电路板（PCB板）的温度，TA为环境温度（空气）。其中RthJB与RthBA为芯片结点到PCB板间、PCB板到空气间的热阻。
在一些实施例中，可以选取一颗MOS芯片，搭建标准化热阻测试平台，测量环境在恒温箱中进行，使用红外测量仪器记录结点温度。
首先，按照所需要的温度范围，设置环境温度TA，例如汽车零部件一般考虑温度为25℃~85℃，间隔取10℃。通过恒温箱设定环境温度TA(25℃)，然后对MOS芯片注入恒定功率源，记录该环境温度TA(25℃)下对应的TJ(25℃)、TB(25℃)。重复步骤1~2中的操作得到7组TJ、TB、TA。当然，本领域技术人员也可以根据实际需要设计其他温度范围，以及其他一些测量方式等等，本实施例对此并不限制。
步骤S220、分别基于不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度，计算得到对应的芯片结点到电路板间、电路板到空气间的热阻。
在一些实施例中，可以采用下述关系式计算所述热阻：
RthJBi = (TJi-TBi)/Ptotal
RthBAi = (TBi-TAi)/ Ptotal
其中，TAi为第i个环境温度，TBi为对应环境温度下的电路板的温度，TJi为对应环境温度下的芯片结点温度，Ptotal为恒定功率源；
RthJBi为第i个环境温度下的芯片结点到PCB板间的热阻，RthBAi为第i个环境温度下的电路板到空气间的热阻。
步骤S230、基于不同环境温度下的热阻，分别计算得到环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系。
具体的，在本步骤中，在经由步骤S220得到了若干组不同环境温度下所对应的热阻以后，可以计算得到环境温度与热阻之间的对应关系曲线。
在一些实施例中，所述基于不同环境温度下的热阻，分别计算得到环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，包括：
对不同温度下的环境温度-热阻数据点作线性化处理，得到对应温度区间的斜率；根据各温度区间对应的曲线斜率，分别计算环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻的关系曲线。
具体的，在本步骤中，在步骤S210和步骤S220的基础上，对各温度梯度范围的TA—Rth数据点作线性化处理，即可得到对应温度区间的斜率ki = (Ri+1 - Ri)/10，其中，Ri为第i个环境温度下对应电气模型结点间的等效热阻。根据各温度区间对应的曲线斜率，可得环境温度TA与热阻Rth的关系曲线。
步骤S240、基于所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，建立所述芯片结温的等效热阻模型。
在一些实施例中，所述基于所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，建立所述芯片结温的等效热阻模型，包括：
将所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻的关系曲线转换为电气参数对应的电压与电阻之间的关系曲线，其中所述电压表示对应电气模型的环境温度，所述电阻表示对应电气模型结点间的等效热阻；基于所述电压与电阻之间的关系曲线，建立压控电阻模型；基于所述压控电阻模型进行结点间等效模型的级联，建立得到包含温度变化的所述等效热阻模型。
一并参阅图5、图6和图7，图5为本发明另一实施例的热阻的温度响应曲线图，图6为本发明另一实施例的压控电阻模型示意图，图7为本发明另一实施例的温度响应的热阻电路模型。
具体的，在本步骤中，再根据各温度区间对应的曲线斜率，得到环境温度TA与热阻Rth的关系曲线之后。然后，将TA - Rth热参数曲线转换为电气参数对应的UA-R曲线，其中UA表示对应电气模型的环境温度，R表示对应电气模型结点间的等效热阻。电阻R与UA之间的关系如图5所示，可以看出此时的电阻值与电压有关。
通过电阻与电压之间的关系曲线建立如图6所示的压控电阻模型，模型中的UA为芯片所处的环境温度，当UA为不同值时，电阻值受到电压反馈控制，切换到对应的电阻值，实现对由温度变化引起的热阻变化的控制。最后通过结点间等效模型的级联可以建立如图7所示的含温度变化的等效热阻模型。
本发明实施例的芯片结温热阻模型建模方法，可以体现温度对热阻的影响，提高了模型的精确度；此外，本发明实施例还提出一种使用压控电阻对热阻的温度特性进行表征的等效电路模型，该模型可以用于对器件的热设计的仿真分析。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种芯片结温热阻模型建模装置，图8为本发明另一实施例的芯片结温热阻模型建模装置的结构示意图。如图8所示，所述装置800包括：获取模块810、第一计算模块820、第二计算模块830和建立模块840。获取模块810用于分别获取在恒定功率不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度。第一计算模块820用于分别基于不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度，计算得到对应的芯片结点到电路板间、电路板到空气间的热阻。第二计算模块830用于基于不同环境温度下的热阻，分别计算得到环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系。建立模块840用于基于所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，建立所述芯片结温的等效热阻模型。
本发明实施例的芯片结温热阻模型建模方法，可以体现温度对热阻的影响，提高了模型的精确度；此外，本发明实施例还提出一种使用压控电阻对热阻的温度特性进行表征的等效电路模型，该模型可以用于对器件的热设计的仿真分析。
在一些实施例中，所述第一计算模块820，具体还用于：
采用下述关系式计算所述热阻：
RthJBi = (TJi-TBi)/Ptotal
RthBAi = (TBi-TAi)/ Ptotal
其中，TAi为第i个环境温度，TBi为对应环境温度下的电路板的温度，TJi为对应环境温度下的芯片结点温度，Ptotal为恒定功率源；
RthJBi为第i个环境温度下的芯片结点到PCB板间的热阻，RthBAi为第i个环境温度下的电路板到空气间的热阻。
在一些实施例中，所述第二计算模块830，具体还用于：
对不同温度下的环境温度-热阻数据点作线性化处理，得到对应温度区间的斜率；
根据各温度区间对应的曲线斜率，分别计算环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻的关系曲线。
在一些实施例中，所述建立模块840，具体还用于：
将所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻的关系曲线转换为电气参数对应的电压与电阻之间的关系曲线，其中所述电压表示对应电气模型的环境温度，所述电阻表示对应电气模型结点间的等效热阻；
基于所述电压与电阻之间的关系曲线，建立压控电阻模型；
基于所述压控电阻模型进行结点间等效模型的级联，建立得到包含温度变化的所述等效热阻模型。
本发明实施例的另一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时能实现根据前文记载的所述的方法。
其中，计算机可读介质可以是本公开的装置、设备、系统中所包含的，也可以是单独存在。
其中，计算机可读存储介质可是任何包含或存储程序的有形介质，其可以是电、磁、光、电磁、红外线、半导体的系统、装置、设备，更具体的例子包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、光纤、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件，或它们任意合适的组合。
其中，计算机可读存储介质也可包括在基带中或作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码，其具体的例子包括但不限于电磁信号、光信号，或它们任意合适的组合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种芯片结温热阻模型建模方法，所述芯片固定于电路板，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
分别获取在恒定功率不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度；
分别基于不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度，计算得到对应的芯片结点到电路板间、电路板到空气间的热阻；
基于不同环境温度下的热阻，分别计算得到环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系；
基于所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，建立所述芯片结温的等效热阻模型，具体为：将所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻的关系曲线转换为电气参数对应的电压与电阻之间的关系曲线，其中所述电压表示对应电气模型的环境温度，所述电阻表示对应电气模型结点间的等效热阻；基于所述电压与电阻之间的关系曲线，建立压控电阻模型；基于所述压控电阻模型进行结点间等效模型的级联，建立得到包含温度变化的所述等效热阻模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别基于不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度，计算得到对应的芯片结点到电路板间、电路板到空气间的热阻，包括：
采用下述关系式计算所述热阻：
RthJBi＝(TJi-TBi)/Ptotal
RthBAi＝(TBi-TAi)/Ptotal
其中，TAi为第i个环境温度，TBi为对应环境温度下的电路板的温度，TJi为对应环境温度下的芯片结点温度，Ptotal为恒定功率源；
RthJBi为第i个环境温度下的芯片结点到PCB板间的热阻，RthBAi为第i个环境温度下的电路板到空气间的热阻。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于不同环境温度下的热阻，分别计算得到环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，包括：
对不同温度下的环境温度-热阻数据点作线性化处理，得到对应温度区间的斜率；
根据各温度区间对应的曲线斜率，分别计算环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻的关系曲线。
4.一种芯片结温热阻模型建模装置，所述芯片固定于电路板，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于分别获取在恒定功率下，不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度；
第一计算模块，用于基于不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度，计算得到对应的芯片结点到电路板间、电路板到空气间的热阻；
第二计算模块，用于基于不同环境温度下的热阻，分别计算得到环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系；
建立模块，用于基于所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，建立所述芯片结温的等效热阻模型，具体为：将所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻的关系曲线转换为电气参数对应的电压与电阻之间的关系曲线，其中所述电压表示对应电气模型的环境温度，所述电阻表示对应电气模型结点间的等效热阻；基于所述电压与电阻之间的关系曲线，建立压控电阻模型；基于所述压控电阻模型进行结点间等效模型的级联，建立得到包含温度变化的所述等效热阻模型。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一计算模块，具体还用于：
采用下述关系式计算所述热阻：
RthJBi＝(TJi-TBi)/Ptotal
RthBAi＝(TBi-TAi)/Ptotal
其中，TAi为第i个环境温度，TBi为对应环境温度下的电路板的温度，TJi为对应环境温度下的芯片结点温度，Ptotal为恒定功率源；
RthJBi为第i个环境温度下的芯片结点到PCB板间的热阻，RthBAi为第i个环境温度下的电路板到空气间的热阻。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述第二计算模块，具体还用于：
对不同温度下的环境温度-热阻数据点作线性化处理，得到对应温度区间的斜率；
根据各温度区间对应的曲线斜率，分别计算环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻的关系曲线。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储单元，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，能使得所述一个或多个处理器实现根据权利要求1至3任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，能实现根据权利要求1至3任一项所述的方法。
CN202410001196.XA 2024-01-02 2024-01-02 一种芯片结温热阻模型建模方法及装置 Active CN117494656B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410001196.XA CN117494656B (zh) 2024-01-02 2024-01-02 一种芯片结温热阻模型建模方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410001196.XA CN117494656B (zh) 2024-01-02 2024-01-02 一种芯片结温热阻模型建模方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117494656A CN117494656A (zh) 2024-02-02
CN117494656B true CN117494656B (zh) 2024-03-22

Family

ID=89673054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410001196.XA Active CN117494656B (zh) 2024-01-02 2024-01-02 一种芯片结温热阻模型建模方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117494656B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113722873A (zh) * 2020-05-26 2021-11-30 株洲中车时代电气股份有限公司 基于环境温度和功率损耗的芯片结温实时计算方法及系统
CN115597744A (zh) * 2022-12-14 2023-01-13 蜂巢传动科技邳州有限公司（Cn） 温度测量方法、芯片温度检测方法、装置、设备及车辆
CN115776163A (zh) * 2022-12-26 2023-03-10 深圳传音控股股份有限公司 充电控制方法、智能终端及存储介质
CN116465515A (zh) * 2023-06-20 2023-07-21 苏州浪潮智能科技有限公司 芯片核心温度估计方法、装置、电子设备、计算机及介质
CN117309930A (zh) * 2023-09-24 2023-12-29 东软睿驰汽车技术（沈阳）有限公司 芯片结温的估算方法、装置、设备、介质及程序产品

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7982307B2 (en) * 2006-11-22 2011-07-19 Agere Systems Inc. Integrated circuit chip assembly having array of thermally conductive features arranged in aperture of circuit substrate

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113722873A (zh) * 2020-05-26 2021-11-30 株洲中车时代电气股份有限公司 基于环境温度和功率损耗的芯片结温实时计算方法及系统
CN115597744A (zh) * 2022-12-14 2023-01-13 蜂巢传动科技邳州有限公司（Cn） 温度测量方法、芯片温度检测方法、装置、设备及车辆
CN115776163A (zh) * 2022-12-26 2023-03-10 深圳传音控股股份有限公司 充电控制方法、智能终端及存储介质
CN116465515A (zh) * 2023-06-20 2023-07-21 苏州浪潮智能科技有限公司 芯片核心温度估计方法、装置、电子设备、计算机及介质
CN117309930A (zh) * 2023-09-24 2023-12-29 东软睿驰汽车技术（沈阳）有限公司 芯片结温的估算方法、装置、设备、介质及程序产品

Also Published As

Publication number Publication date
CN117494656A (zh) 2024-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111950220B (zh) 一种电热耦合模型建立方法
CN112307656A (zh) 一种功率半导体模块电热参数的获取方法、系统及装置
CN104635035A (zh) 基于分块式结构实现信号源功率快速校准的系统及方法
CN111965212B (zh) 热物性计算方法、热物性测试系统、电子设备及存储介质
CN117309930A (zh) 芯片结温的估算方法、装置、设备、介质及程序产品
CN116502596A (zh) 芯片功耗评估方法、功耗模型的生成方法和计算机设备
Yüce et al. Electronic realisation technique for fractional order integrators
CN103715984B (zh) 一种接收信号强度指示的温度补偿方法和装置
CN117494656B (zh) 一种芯片结温热阻模型建模方法及装置
WO1995034867A1 (en) Method and apparatus for a simplified system simulation description
CN114117985A (zh) 集成运放的智能验证方法、系统、介质及终端设备
Masnicki et al. Multi-Channel Virtual Instrument for Measuring Temperature—A Case Study
CN113779742B (zh) 热阻网络简化模型建模方法、装置及芯片结温预测方法
JPWO2019176282A1 (ja) 抵抗器の熱解析モデル及びその熱解析装置、並びに、熱解析プログラム及びモデル生成プログラム
CN110059390B (zh) 待测器件验证装置及相关产品
CN109061434B (zh) 板级电路退化测试方法
CN111681508A (zh) 一种热电比拟实验装置和比拟方法
CN111680466A (zh) 一种用于对集成电路器件进行仿真的方法及装置
US20240169136A1 (en) Automated power discrete and module model generation for system level simulators
CN117686888B (zh) 一种半导体芯片的三温测试方法、装置、设备及介质
CN117971604B (zh) 一种静态电流预测方法、装置、存储介质及电子设备
CN112329218B (zh) 芯片稳态温度计算方法、装置及电子设备
CN115016075B (zh) 一种光模块
Van de Haar Simulation of single-electron tunnelling circuits using SPICE
CN117521450A (zh) 电力电子功率柜温度计算方法、系统、设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant