熱互連熱耦合
關注創建者：匿名 創建時間：2021-12-29
熱互連熱耦合的實例教程
芯片級功耗分析工具，如Ansys、RedHawk或Totem生成芯片熱模型(CTM)，該模型以精細的網格功耗圖表示設備加熱的影響。Ansys Sentinel-TI是一個有限元工具，用于模擬和求解集成電路封裝（如3D-IC）中芯片的熱分布。該模型使用CTM功率以及來自板級CPS分析的系統熱邊界條件，或使用Ansys Icepak的系統級熱分析，這是一種使用計算流體動力學（CFD）仿真的系統級熱求解方法。CTM包含芯片的總功耗。這包括與溫度相關的設備漏電功耗和內部連接層金屬分布數據。
盡管芯片內部連接層中導線的自加熱只占總功耗的一小部分，但當技術擴展到16/14nm及以下時，導線上的電流密度和電阻都會增加，導致局部自加熱和溫度顯著上升。芯片上的導線段數以百萬計，因此很難使用場求解器（如FEM或CFD）求解自加熱問題。RedHawk和Totem使用了一種新穎有效的方法來計算導線的溫升以及熱耦合效應。為了精確進行EM分析，將CTM流的基礎溫度與導線上的溫升結合在一起，利用包含導線自加熱和熱耦合的新方法來進行計算。
圖2：設備和導線上的自熱引起的熱耦合
設備和導線上的自加熱引起的熱耦合如圖2所示。利用通用有限元分析工具Ansys Mechanical對埋在介質中的每根導線后端(BEOL)自加熱(T)的增加進行預演。預演過程考慮了幾何和物理因素。這些因素包括電流、導線的電阻和幾何形狀、電介質層的厚度、電介質的位置和熱導率以及附近金屬的含量。介質中的溫度衰減行為是計算導線間熱耦合的關鍵。有了T和溫度衰減特性，利用線性疊加法就可以方便有效地計算導線間的熱耦合。
圖3：CPS環境中的3D-IC封裝（右）和CFD的熱邊界條件（左）
使用Icepak生成的邊界條件對3D-IC進行CPS熱仿真的結果如圖3所示。
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6/23 | AI/ML 驅動的天線、微波與互連器件電性能設計
講師簡介：
王曉峰 | Ansys主任應用工程師
主題簡介：AI/ML技術正在加速天線、微波及互連器件電性能設計流程的智能化升級。通過機器學習對電磁仿真結果進行快速建模與預測，在保證精度的同時可顯著減少仿真次數，提升設計效率。
然而，器件尺寸不斷縮小給其自身帶來了挑戰，同時也使其受到熱問題和處理速度的限制。
光學互連，憑借其大帶寬（數據傳輸容量），提供了一種前景光明的解決方案。然而，光的衍射極限是限制光子組件尺寸縮小（即限制在光波長的一半左右）的重要因素。因此，光子器件通常比其電子器件大1-2個數量級。
解決的問題：考慮刻蝕偏差及厚度變異性的幾何形狀一致性傳播，應用于光學FDTD仿真及電-熱-光耦合。
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5月15日 | 封裝TSV電熱力多物理場分析
簡介：隨著摩爾定律逼近物理極限，TSV（硅通孔）技術已成為3D封裝與異構集成的關鍵互連方案
Ansys | 什么是光電子學？1個月前
光耦合器（光隔離器）：這些光學互連器件利用光信號在集成電路之間傳輸電子信號，同時保持各集成電路之間在電氣上的相互隔離。它們被廣泛應用于電源、電機、數據采集系統和通信接口。
太陽能電池
太陽能電池本身是一種光電器件，但它的應用領域非常廣泛，尤其是在當今時代，許多太陽能電池板正在被安裝并添加到電網中，以實現能源去碳化。
然而，器件尺寸不斷縮小給其自身帶來了挑戰，同時也使其受到熱問題和處理速度的限制。
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業界正在做出巨大努力，旨在利用表面等離子體的獨特屬性，將電子器件的尺寸效率與光子學的數據效率相結合。
4月9日 | Ansys HFSS 軟件入門培訓-網格與求解
簡介： Ansys HFSS 作為一款三維電磁仿真軟件，能夠精確計算電磁場在復雜幾何結構中的分布，可用于設計和仿真多種高頻電子產品，如天線、射頻或微波元件、高速互連、連接器、IC 封裝和印刷電路板等，能幫助工程師們高效地設計各種高頻結構，解決電磁兼容（EMC）等問題。
、芯片堆疊）時代，高密度互連帶來信號串擾、電源噪聲和熱電耦合等嚴峻挑戰。
