多芯片組件熱分析及熱設(shè)計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、對(duì)于某多芯片組件，其工作在高溫、高濕等惡劣環(huán)境中，要求IC芯片及功率元件有很高的可靠性，多芯片組件(MCM)熱分析及熱設(shè)計(jì)的研究是提高其可靠性的關(guān)鍵。因此，對(duì)多芯片組件的熱分析及熱設(shè)計(jì)是十分必要的。本論文利用有限元軟件(ANSYS8.0)對(duì)多芯片組件進(jìn)行了熱分析，以準(zhǔn)確、快速的熱分析方法評(píng)估了該多芯片組件的熱特性及各種封裝參數(shù)對(duì)其熱特性的影響，提出了改善多芯片組件散熱特性及提高其可靠性的方法；論文還利用ANSYS8.0對(duì)大功率多芯片組件

2、進(jìn)行了熱分析，同時(shí)，提出了改善大功率多芯片組件散熱特性的六種熱設(shè)計(jì)方案。本論文所做的主要工作如下： 1、針對(duì)不同外界環(huán)境及不同封裝參數(shù)下的多芯片組件，利用有限元熱模擬技術(shù)分析了它的三維溫度場(chǎng)，得到了影響該多芯片組件熱特性的一些重要因素，這些因素包括封裝底板底面的溫度、粘接層的導(dǎo)熱系數(shù)、基板材料的導(dǎo)熱系數(shù)、封裝底板的導(dǎo)熱系數(shù)、芯片的功率密度及外界環(huán)境等。 2、針對(duì)大功率多芯片組件，利用有限元熱模擬技術(shù)分析了多芯片組件的溫度

3、場(chǎng)，通過循序漸進(jìn)的方法，提出了六種熱設(shè)計(jì)的方案。這六種熱設(shè)計(jì)的方案為改善大功率多芯片組件的散熱特性及提高其可靠性提供了參考。這六種熱設(shè)計(jì)方案包括：(1)改進(jìn)封裝參數(shù)；(2)采用散熱銅柱及銅散熱器；(3)改進(jìn)銅散熱器的結(jié)構(gòu)；(4)直接水冷卻；(5)強(qiáng)制空氣冷卻；(6)間接水冷卻。其中，強(qiáng)制空氣冷卻方案及間接水冷卻方案應(yīng)用了有限元的熱．流體耦合模擬技術(shù)。 3、通過對(duì)多芯片組件的熱分析及熱設(shè)計(jì)，為多芯片組件的設(shè)計(jì)提供了可靠的熱分析、熱