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3D IC封装热结构耦合仿真

共计 30 章节

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3D IC封装热结构耦合仿真概述

目标=课程目标 · 热-结构耦合问题的工程背景 · 仿真在封装设计与可靠性验证中的作用

3D IC封装典型结构与材料体系

目标=TSV · 微凸点 · RDL

热结构耦合控制方程与弱/强耦合策略

目标=热传导方程 · 热弹性力学方程 · 耦合项来源

热结构耦合控制方…强耦合策略

3D IC封装几何建模与简化准则

目标=从版图/封装文件到仿真模型 · 细节删除 · 等效建模

材料本构与界面建模

目标=线弹性 · 塑性 · 粘弹性

材料本构界面建模

网格划分策略与质量评估

目标=热-结构共节点/非共节点网格 · 边界层网格 · TSV与微凸点局部细化

网格划分策略质量评估

热边界条件与热载荷施加

目标=芯片功耗映射 · 对流/辐射/接触热阻 · 环境温度循环

热边界条件热载荷施加

结构边界条件与约束设置

目标=位移约束 · 对称边界 · 多点约束

结构边界条件约束设置

稳态热分析在3D IC封装中的应用

目标=求解设置 · 温度场提取 · 热流路径分析

IC稳态热分析

瞬态热分析与时变功耗加载

目标=功率阶跃/脉冲加载 · 热时间常数 · 热扩散过程

瞬态热分析时变功耗加载

热应力与热变形仿真

目标=热膨胀失配引起的应力分布 · 翘曲变形 · 关键位置应力提取与路径分析

热应力热变形仿真

顺序热-结构耦合仿真流程

目标=热分析结果映射到结构分析 · 插值方法 · 载荷步设置

顺序热结构耦合仿真流程

直接热-结构耦合仿真方法

目标=耦合单元与求解器设置 · 强耦合迭代 · 收敛控制

直接热结构耦合仿真方法

TSV热应力与可靠性分析

目标=铜填充TSV的热膨胀行为 · 界面应力 · 铜挤出与封装应力

微凸点与焊点热疲劳仿真

目标=焊点热循环载荷 · 塑性应变累积 · 疲劳寿命模型

微凸点焊点热疲劳仿真

硅中介层与RDL热结构响应

目标=中介层翘曲 · RDL应力 · 介质层开裂风险

堆叠芯片与混合键合热结构分析

目标=多层堆叠热耦合 · 键合界面应力 · 热通孔布局对温度与应力的影响

堆叠芯片混合键合热结构分…

基板与PCB级热结构耦合

目标=基板翘曲 · 焊球应力 · 板级热循环

散热方案与热管理结构仿真

目标=散热盖 · 热界面材料 · 均热板

散热方案热管理结构仿真

功率循环与热循环可靠性仿真

目标=功率循环与温度循环差异 · 加载谱 · 加速因子

功率循环热循环可靠性仿真

回流焊与组装工艺热结构仿真

目标=回流温度曲线 · 工艺诱导翘曲 · 残余应力

回流焊组装工艺热结构仿…

参数化建模与设计优化

目标=参数化几何 · 材料与载荷变量 · DOE方法

参数化建模设计优化

热结构耦合仿真模型验证与确认

目标=解析解与基准案例 · 实验测试对比 · 网格与时间步敏感性

热结构耦合仿真模…确认

多物理场扩展与联合仿真

目标=热-电-结构耦合 · 热-机械-可靠性联合流程 · 与系统级仿真的数据传递

多物理场扩展联合仿真

3D IC封装热结构仿真高性能计算

目标=模型规模控制 · 并行求解 · GPU加速

典型3D IC封装热结构失效案例

目标=分层 · 开裂 · 焊点疲劳

实验表征与仿真标定

目标=热成像 · 云纹干涉 · X射线CT

实验表征仿真标定

先进封装热结构挑战

目标=2.5D/3D异构集成 · Chiplet · 高带宽存储器堆叠

先进封装热结构挑…D/3D

课程综合实战

目标=完整3D IC封装热结构耦合仿… · 从几何清理 · 材料定义

课程综合实战IC

课程总结与工程应用展望

目标=知识体系回顾 · 常见错误与最佳实践 · 仿真规范与未来趋势

课程总结工程应用展望