芯片散熱和封裝的自動判決裝置和方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種芯片散熱和封裝的自動判決裝置，包括依次連接的電路行為仿真EDA工具、Prime_Time功耗分析工具、芯片發熱仿真單元、封裝選擇判決單元以及封裝類型對應的散熱能力映射表；其中電路行為仿真EDA工具還接收測試激勵程序數據和芯片電路網表信息；所述Prime_Time功耗分析工具還連接器件工藝庫；PCB散熱模型抽取單元連接所述芯片發熱仿真單元并接收PCB板走線信息和電路板層數信息；substrate散熱模擬模型抽取單元連接所述芯片發熱仿真單元并接收封裝substrate走線信息和封裝substrate層數信息。即可根據芯片的封裝底板substrate和PCB設計,以及芯片自身在不同典型激勵下的功耗表現,準確判決出適合什么類型的封裝形式,使仿真越來越準確。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種芯片散熱和封裝的自動判決裝置和方法。
技術介紹
隨著SOC芯片的規模越來愈大,運行頻率越來越高,芯片的功耗也隨之越來越大，而過去的手持設備芯片的普通封裝已經很難滿足高性能SOC芯片的散熱要求,芯片對封裝的散熱要求越來越高,常常都需要加上散熱金屬片和石墨烯等高散熱性能封裝材料才能滿足高性能SOC芯片的功耗散熱要求。但是傳統的封裝評估中缺少和散熱相關的評估平臺,特別是自動化的芯片熱量分析評估決策平臺.通常都是通過工程師自身的經驗來決定使用什么類型的封裝。但是這樣的缺點也很明顯,需要依賴于十分資深的工程師經驗,而且在生產前沒有明確的各種發熱和散熱性能指標數據,不利于經驗的積累和傳承。因此本專利技術提出了一種芯片散熱和封裝的自動判決裝置和方法，可以根據芯片的封裝底板substrate設計和PCB設計,然后再根據芯片自身在不同典型激勵下的功耗表現,準確的判決出該款芯片適合使用什么類型的封裝形式.在芯片生產前就可以準確的得到各種模擬數據,在不斷的應用過程中可以不斷返回來修正仿真的映射表關系,使仿真越來越準確。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題，在于提供一種芯片散熱和封裝的自動判決裝置和方法，可以根據芯片的封裝底板substrate設計和PCB設計,然后再根據芯片自身在不同典型激勵下的功耗表現,準確的判決出該款芯片適合使用什么類型的封裝形式,使仿真越來越準確。本專利技術自動判決裝置是這樣實現的：一種芯片散熱和封裝的自動判決裝置，包括電路行為仿真EDA工具、Prime_Time功耗分析工具、器件工藝庫、芯片發熱仿真單元、不同功耗對應的發熱量映射表、PCB散熱模型抽取單元、substrate散熱模擬模型抽取單元、封裝選擇判決單元以及封裝類型對應的散熱能力映射表；所述電路行為仿真EDA工具、Prime_Time功耗分析工具、芯片發熱仿真單元、所述封裝選擇判決單元以及封裝類型對應的散熱能力映射表依次連接；所述電路行為仿真EDA工具還接收測試激勵程序數據和芯片電路網表信息；所述Prime_Time功耗分析工具還連接所述器件工藝庫；所述PCB散熱模型抽取單元連接所述芯片發熱仿真單元并接收PCB板走線信息和電路板層數信息；所述substrate散熱模擬模型抽取單元連接所述芯片發熱仿真單元并接收封裝substrate走線信息和封裝substrate層數信息。本專利技術自動判決方法是這樣實現的：一種芯片散熱和封裝的自動判決方法，基于所述的芯片散熱和封裝的自動判決裝置，包括：(1)所述電路行為仿真EDA工具讀入所述芯片電路網表信息和測試激勵進行電路行為仿真，并將仿真波形文件送到所述Prime_Time功耗分析工具中；所述Prime_Time功耗分析工具收到仿真波形文件后,根據器件工藝庫信息對每個芯片器件在仿真中的行為進行統計計算,得出整個芯片在運行激勵程序時的功耗值,并把功耗值送往芯片發熱仿真單元；(2)所述PCB散熱模擬模型抽取單元根據所述PCB走線信息和電路板層數信息，將PCB的散熱能力進行抽象模型化，將模型化后的PCB的散熱模型送往芯片發熱仿真單元；(3)所述Substrate散熱模擬模型抽取單元負責根據substrate走線信息和substrate層數信息，將substrate的散熱能力進行抽象模型化，將模型化后的substrate的散熱模型送往芯片發熱仿真單元；(4)所述芯片發熱仿真單元收到功耗值、PCB的散熱模型以及substrate的散熱模型后進行綜合仿真計算,首先計算出芯片裸片在標準測試激勵下功耗對應的發熱量,然后再扣除PCB和substrate的散熱能力,剩余的發熱量就是封裝本身需要承受的發熱量，然后將對應激勵下剩余的發熱量數據送往封裝選擇判決單元；所述封裝選擇判決單元接收到的判斷結果連同發熱評估后的數據后，根據封裝類型對應的散熱能力映射表進行封裝選擇,選擇范圍限制在同時滿足符合封裝形狀、封裝PIN腳數量、封裝厚度封裝面積需求的封裝類型中進行選擇,將距離剩余發熱量最接近的散熱能力的封裝形式作為判決結果輸出；其中，步驟(1)至(3)無先后順序限制。本專利技術具有如下優點：1、根據芯片的封裝底板substrate設計和PCB設計,然后再根據芯片自身在不同典型激勵下的功耗表現，準確的判決出該款芯片適合使用什么類型的封裝形式；2、在芯片生產前就可以準確的得到各種模擬數據,在不斷的應用過程中可以不斷返回來修正仿真的映射表關系,使仿真越來越準確；3、本專利技術中,兩個映射表都可以更新，在不斷的應用過程中,在每次芯片實際測試后都會返回來新的修正數據，這些修正仿真數據會被不斷的更新到兩個映射表中,使仿真越來越準確。附圖說明下面參照附圖結合實施例對本專利技術作進一步的說明。圖1為本專利技術芯片散熱和封裝的自動判決裝置的結構框圖。具體實施方式如圖1所示，本專利技術自動判決裝置包括電路行為仿真EDA工具100、Prime_Time功耗分析工具200、器件工藝庫300、芯片發熱仿真單元400、不同功耗對應的發熱量映射表500、PCB散熱模型抽取單元600、substrate散熱模擬模型抽取單元700、封裝選擇判決單元800以及封裝類型對應的散熱能力映射表900；所述電路行為仿真EDA工具100、Prime_Time功耗分析工具200、芯片發熱仿真單元400、所述封裝選擇判決單元800以及封裝類型對應的散熱能力映射表900依次連接；所述電路行為仿真EDA工具100還接收測試激勵程序數據和芯片電路網表信息；所述Prime_Time功耗分析工具200還連接所述器件工藝庫300；所述PCB散熱模型抽取單元600連接所述芯片發熱仿真單元400并接收PCB板走線信息和電路板層數信息；所述substrate散熱模擬模型抽取單元700連接所述芯片發熱仿真單元400并接收封裝substrate走線信息和封裝substrate層數信息。其中，上述幾個重要的模塊功能如下：所述測試激勵程序為常見的測試程序,比如DRY-STONE或者安兔兔測試程序等，測試激勵程序用于在電路行為仿真EDA工具100對芯片進行電路仿真時,模擬電路運行標準測試程序時的電路行為；所述芯片的電路網表，也就是芯片電路單元模型，包含芯片的全部電路基本器件單元,可以供電路行為仿真EDA工具100進行器件級電路仿真；所述電路本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種芯片散熱和封裝的自動判決裝置，其特征在于：包括電路行為仿真EDA工具、Prime_Time功耗分析工具、器件工藝庫、芯片發熱仿真單元、不同功耗對應的發熱量映射表、PCB散熱模型抽取單元、substrate散熱模擬模型抽取單元、封裝選擇判決單元以及封裝類型對應的散熱能力映射表；所述電路行為仿真EDA工具、Prime_Time功耗分析工具、芯片發熱仿真單元、所述封裝選擇判決單元以及封裝類型對應的散熱能力映射表依次連接；所述電路行為仿真EDA工具還接收測試激勵程序數據和芯片電路網表信息；所述Prime_Time功耗分析工具還連接所述器件工藝庫；所述PCB散熱模型抽取單元連接所述芯片發熱仿真單元并接收PCB板走線信息和電路板層數信息；所述substrate散熱模擬模型抽取單元連接所述芯片發熱仿真單元并接收封裝substrate走線信息和封裝substrate層數信息。

【技術特征摘要】
1.一種芯片散熱和封裝的自動判決裝置，其特征在于：包括電路行為
仿真EDA工具、Prime_Time功耗分析工具、器件工藝庫、芯片發熱仿真單
元、不同功耗對應的發熱量映射表、PCB散熱模型抽取單元、substrate散熱
模擬模型抽取單元、封裝選擇判決單元以及封裝類型對應的散熱能力映射
表；
所述電路行為仿真EDA工具、Prime_Time功耗分析工具、芯片發熱仿
真單元、所述封裝選擇判決單元以及封裝類型對應的散熱能力映射表依次連
接；
所述電路行為仿真EDA工具還接收測試激勵程序數據和芯片電路網表
信息；
所述Prime_Time功耗分析工具還連接所述器件工藝庫；
所述PCB散熱模型抽取單元連接所述芯片發熱仿真單元并接收PCB板
走線信息和電路板層數信息；
所述substrate散熱模擬模型抽取單元連接所述芯片發熱仿真單元并接
收封裝substrate走線信息和封裝substrate層數信息。
2.一種芯片散熱和封裝的自動判決方法，其特征在于：提供如權利要
求1所述的芯片散熱和封裝的自動判決裝置，則所述方法包括：
(1)所述電路行為仿真EDA工具讀入所述芯片電路網表信息和測試激
勵進行電路行為仿真，并將仿真波形文件送到所述Prime_Time功耗分析工
具中；所述Prime_Time功耗分析工具收到仿真波形文件后,根據器件工藝...

【專利技術屬性】
技術研發人員：廖裕民，林良飛，
申請(專利權)人：福州瑞芯微電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：福建;35