多芯片組件(MCM)布局熱、磁仿真分析及預(yù)測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、多芯片組件(MCM)是目前能最大限度發(fā)揮高集成度、高速半導(dǎo)體IC性能、制作高速電子系統(tǒng)和整機(jī)小型化的有效途徑。隨著MCM集成度的提高、體積不斷縮小,其單位體積內(nèi)的功耗不斷增大,不合理的芯片布局將會(huì)導(dǎo)致MCM溫度過高,進(jìn)而影響其可靠性;另外,MCM組裝密度的提高使得各芯片間距和布線間距及布線基板層間距大大縮小,加上信號(hào)速度的不斷提高,導(dǎo)致線與線、層與層之間的電磁耦合作用大大增強(qiáng),不合理的布局會(huì)造成各種電磁干擾加劇;因此如何對(duì)MCM進(jìn)行合理

2、布局,提高其可靠性尤為重要。本文結(jié)合國(guó)防基礎(chǔ)科研項(xiàng)目“高可靠多芯片微波組件微組裝技術(shù)及工程化”,以陶瓷多層布線基板MCM作為研究對(duì)象,對(duì)MCM布局熱、磁特性進(jìn)行了研究。
　　本文在研究過程中,首先基于有限元建立了MCM三維溫度場(chǎng)分析幾何模型,分析了MCM組成部分的溫度分布,得到不同布局、不同外界冷卻條件及不同封裝參數(shù)對(duì)芯片結(jié)溫(最高溫度)的影響和影響MCM器件熱性能的一些主要因素;其次,針對(duì)以往 MCM的電磁干擾分析最終都是從路的

3、方法來解決的,本文從場(chǎng)的角度,基于MCM的多層布線基板電磁干擾機(jī)理,建立了多層布線基板的電磁場(chǎng)分析模型,得到了 MCM整個(gè)多層布線基板的電磁場(chǎng)分布,可根據(jù)其結(jié)果對(duì)基板上芯片布局進(jìn)行指導(dǎo);還針對(duì)布局對(duì)基板電磁干擾的影響,對(duì)不同芯片布局下的電磁分布進(jìn)行了分析;最后,將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入MCM芯片布局布線設(shè)計(jì)中,以不同芯片布局的多芯片組件熱、磁仿真分析結(jié)果作為樣本數(shù)據(jù),建立了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的MCM布局熱、磁預(yù)測(cè)模型,訓(xùn)練成功后的網(wǎng)絡(luò)模型可對(duì)該