热阻仿真在陶瓷封装电阻计算中的应用

发布时间：2021-11-09 05:05

　　随着半导体封装器件的不断发展,工作电流不断增加,对陶瓷封装的电性能提出了更高要求,而导通电阻是衡量其电性能最重要的参数之一,会影响电路的稳定性和功耗波动。提出了一种陶瓷封装中导通电阻仿真求解的新方法,利用ANSYS软件热阻仿真模型等效求解电阻的方式,实现导通电阻值的精确计算。阐述了热阻模型与电阻模型的等效机理,对比了传统估值法与仿真求解法的计算结果,结果表明,仿真求解法得到的电阻值与实测电阻值更为接近,误差小于5%,而传统估值法误差最高可达30%。仿真求解法计算时间大大缩短,效率更高,还可观察线路的连通关系,错误率远低于传统估值算法。该方法适用于陶瓷封装中不同类型和任意结构的阻值计算,通用性强。 

【文章来源】：半导体技术. 2020,45(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

绝缘子导通电阻计算模型

提取P4-L4、P7-L7和P10-L10共3条通路的温度场分布图,如图3所示,每条通路的温度沿键合指到外部焊盘的路径逐渐升高,最高温度出现在外部焊盘的端头处。由2.2节可知,温度分布图中的最高温度数值即为该通路的导通电阻数值。进一步采用导通电阻测试仪对3条通路进行实测,并将仿真求解法得到的导通电阻与实测电阻进行比较,如表2所示。

将3种方法获得的电阻值作出折线图,并按阻值从小到大的顺序排列,如图4所示。以实际测量值为基准,利用传统估值法得到的电阻值有大有小,波动幅度不定;而仿真求解法得到的电阻值均比实际测量值稍大一点,在0～800 mΩ的阻值范围内具有良好的一致性。因此,在封装设计阶段,可以利用仿真求解法对任何结构通路的导通电阻进行准确、可靠的预估。此外,相比于传统估值法,仿真求解法使用成熟的仿真软件,不仅大大缩短了电阻计算的时间,提升了效率,而且使用仿真法可直观检测线路的连通关系,有效防止短路和断路的设计错误,为陶瓷绝缘子的线路设计提供了可靠依据。

【参考文献】：
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本文编号：3484682