建立IC封裝提升電子產品CFD熱流分析準確度

建立IC封裝提升電子產品CFD熱流分析準確度



使用軟體 :Simcenter Flotherm XT

使用功能 :Package Creator (Simcenter Flotherm pack)

問題描述:

由於現今的3C消費型電子產品裡的IC晶片常整合多項功能,IC單位面積發熱瓦數越來越高,使得電子產品早期評估的熱分析設計也備受考驗,其中一個主要原因就是IC封裝的建模方式決定分析的熱阻值並直接影響設計初期分析的準確度,因此如何在前期產品設計時,建構封裝模型,在模擬上取得合理精度,成為一重大課題。

解決方案:

在IC晶片供應商無法提供PDML/2R model時,晶片的阻值與傳遞方式資訊不完整的情況下,對於熱流工程師初期評估對策容易失準,因此Simcenter Flotherm XT提供Package Creator功能,可在產品設計初期,建構細部的IC封裝模型(detailed model),在相同分析條件下,比較同一顆IC使用One Block 以及Detailed model的差異。透過Simcenter Flotherm XT 的Package Creator產生detailed model能將IC的熱阻值更逼近於真實使用情況,提升CFD分析的準確度。

分析模型:

 

使用Package Creator將IC封裝細部模型(Detailed Model)匯入FlothermXT:

 

分析條件:

 

分析結果:

由下圖分析結果4/4-1可得知,ASM235CM此顆晶片,使用Package Creator建立細部的IC封裝模型(4-1) ,Tj溫度為115.2,相對於使用One Block之溫度提高17度,根據客戶的實驗反饋,使用Package Creator建立的IC分析結果更趨近實驗值。

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