1.定义文件名
GUI:Utility Menu|File|Change Jobname
操作后弹出一个对话框,在输入栏中输入“Multi-chipmodule”,单击OK。
2.定义参数
GUI:Utility Menu|Parameters|Scalar Parameters
在弹出对话框中的Selection中输入A1=0.06,单击Accept完成对基板的长度的参数定义,按照此方法继续定义基板的宽度B1=0.04,基板的厚度H1=0.0015,大芯片的长度A2=0.008,大芯片的宽度B2=0.008,大芯片的厚度H2=0.0007,粘结剂的厚度H4=0.0001,小芯片的长度A3=0.004,小芯片的宽度B3=0.004,小芯片的厚度H3=0.0007,大芯片与小芯片的中心距H5=0.01,大芯片的功率P1=2,小芯片的功率P2=0.25,大芯片的体积V1=A2×B2×H2,小芯片的体积V2=A3×B3×H3,大芯片的生热率HG1=P1/V1,小芯片的生热率HG2=P2/V2,定义完毕后单击Close。.
3.定义单元和材料常数
(1)定义单元
GUI:Main Menu|Preprocessor|Element Type|Add/Edit/Delete
操作后弹出对话框,单击Add,在弹出对话框的左边选择ThermalSolid,然后在右边选择Brick 20 node 90单元,单击OK。
(2)定义单元材料常数
GUI:Main Menu|Preprocessor|Material Props|Material Models
弹出一个对话框,单击Thermal|Conductivity|Isotropic,弹出一个输入材料热传导系数的对话框,输入KXX=80,单击OK;继续定义材料2的材料常数,单击定义材料模型行为对话框的Material|NewModel,在弹出的对话框中输入2,单击OK,单击Thermal|Conductivity|Isotropic,弹出一个输入材料热传导系数的对话框,输入KXX=1.1,单击OK;按照这种方法定义材料3的热传导系数为0.2,选择Material|Exit,推出面板。
4.建立模型
(1)建立基板模型
GUI:Main Menu|Preprocessor|Modeling|Create|Volumes|Block|By Dimensions
在弹出的对话框中输入,X1=-A1/2,X2=A1/2,Y1=-B1/2,Y2=B1/2,Z1=0,Z2=H1,单击OK。
(2)建立小芯片粘结剂模型
GUI:Main Menu|Preprocessor|Modeling|Create|Volumes|Block|By Dimensions
在弹出的对话框中输入,X1=-A3/2,X2=A3/2,Y1=-B3/2,Y2=B3/2,Z1=H1,Z2=H1+H4,单击OK。
(3)建立小芯片模型
GUI:Main Menu|Preprocessor|Modeling|Create|Volumes|Block|By Dimensions
在弹出的对话框中输入,X1=-A3/2,X2=A3/2,Y1=-B3/2,Y2=B3/2,Z1=H1+H4,Z2=H1+H4+H3,单击OK。
(4)复制小芯片粘结剂模型到指定位置
GUI:Main Menu|Preprocessor|Modeling|Copy|Volumes
弹出拾取对话框,拾取小芯片粘结剂,单击OK,在弹出对话框中的DY中输入H5,单击Apply;弹出拾取对话框,继续拾取中间位置的小芯片粘结剂,单击OK,在弹出对话框的DY中输入-H5,单击Apply;弹出拾取对话框,继续拾取中间位置的小芯片粘结剂,单击OK,在弹出对话框的DX中输入H5,单击OK。
(5)把中间位置的小芯片粘结剂移动到指定位置
GUI:Main Menu|Preprocessor|Modeling|Move/Modify|Volumes
弹出拾取对话框,用鼠标拾取中间位置的粘结剂模型,单击OK,在弹出对话框框的DX中输入-H5,单击OK。
(6)复制小芯片模型到指定位置
GUI:Main Menu|Preprocessor|Modeling|Copy|Volumes
弹出拾取对话框,拾取小芯片,单击OK,在弹出对话框的DY中输入H5,单击Apply;弹出拾取对话框,继续拾取中间位置的小芯片,单击OK,在弹出对话框的DY中输入-H5,单击Apply;弹出拾取对话框,继续拾取中间位置的小芯片,单击OK,在弹出对话框的DX中输入H5,单击OK。
(7)把中间位置的小芯片移动到指定位置
GUI:Main Menu|Preprocessor|Modeling|Move/Modify|Volumes
弹出拾取对话框,用鼠标拾取中间位置的小芯片模型,单击OK,在弹出对话框框的DX中输入-H5,单击OK。
(8)建立中间大芯片粘合剂模型
GUI:Main Menu|Preprocessor|Modeling|Create|Volumes|Block|By Dimensions
在弹出的对话框中输入,X1=-A2/2,X2=A2/2,Y1=-B2/2,Y2=B2/2,Z1=H1,Z2=H1+H4,单击OK。
(9)建立中间大芯片模型
GUI:Main Menu|Preprocessor|Modeling|Create|Volumes|Block|By Dimensions
在弹出的对话框中输入,X1=-A2/2,X2=A2/2,Y1=-B2/2,Y2=B2/2,Z1=H1+H4,Z2=H1+H3+H4,单击OK。
(10)把所有体粘结到一起
GUI:Main Menu|Preprocessor|Modeling|Operate|Booleans|Glue|Volumes
弹出拾取对话框,单击PickAll,把所有体粘结到一起。(www.daowen.com)
5.网格划分
(1)打开网格划分工具面板
GUI:Preferences|Meshing|MeshTool
(2)划分芯片单元
1)设置划分单元属性
选择单元属性(Element Attributes)选项中的Set,弹出网格属性对话框,设置材料号(Materialnumber)为1。
2)设置单元尺寸
选择网格划分工具面板的Size Controls中的Global|Set,在弹出的对话框中输入SIZE=0.002,单击OK。
3)划分芯片单元
选择网格划分工具面板中的Mesh按钮,弹出拾取对话框,用鼠标拾取五个芯片,单击OK。
(3)划分粘结剂单元
1)设置划分单元属性。选择单元属性(Element Attributes)选项中的Set,弹出网格属性对话框,设置材料号(Material number)为2。
2)设置单元尺寸。选择网格划分工具面板的Size Controls中的Global|Set,在弹出的对话框中输入SIZE=0.002,单击OK。
3)划分粘结剂单元
选择网格划分工具面板中的Mesh按钮,弹出拾取对话框,用鼠标拾取5个粘结剂,单击OK。
(4)划分基板单元
1)设置划分单元属性。选择单元属性(Element Attributes)选项中的Set,弹出网格属性对话框,设置材料号(Material number)为3。
2)设置智能尺寸。选择网格划分工具面板的Size Controls中的Global|Set,在弹出的对话框中输入SIZE=0.002,单击OK。勾选网格划分工具面板的Smart Size,并设置为3。
3)划分基板单元。选择网格划分工具面板中的Mesh按钮,弹出拾取对话框,用鼠标拾取基板,单击OK。
6.设置分析类型
GUI:Main Menu|Solution|Analysis Type|New Analysis
在弹出的对话框中选中Stead-State,含义为进行稳态热问题求解。
7.定义热边界条件
(1)定义热对流
GUI:Main Menu|Solution|Define Loads|Apply|Thermal|Convection|On Areas
弹出拾取对话框,拾取所有与空气接触的面,单击OK,在弹出对话框的Film coefficient中输入10,表示换热系数,Bulktemperature中输入20,表示外界的介质温度一般为空气,单击OK。
(2)定义生热率
GUI:Main Menu|Solution|Define Loads|Apply|Thermal|Heat Generat|On Volumes
弹出拾取对话框,拾取四个小芯片,单击OK,在弹出对话框的VALUE中输入HG2,单击OK;按照这种方法定义大芯片的生热率,其值为HG1。
8.求解
GUI:Main Menu|Solution|Current LS
弹出求解对话框,单击OK。
9.后处理
(1)查看温度云图
GUI:Main Menu|General Postproc|Plot Results|Contour Plot|Nodal Solu
弹出节点求解数据(Contour Nodal Solution Date)对话框,选择Nodal Solution|DOF Solution|Nodal Temperature,在比例因子选项中设置Auto Calculated为自动计算比例,单击OK,如图19-4所示。
(2)查看热梯度云图
GUI:Main Menu|General Postproc|Plot Results|Contour Plot|Nodal Solu
弹出节点求解数据(Contour Nodal Solution Date)对话框,选择Nodal Solution|DOF Solution|Nodal Temperature在比例因子选项中设置Auto Calculated为自动计算比例,单击OK,如图19-5所示。
图19-4 多芯片的温度云图
图19-5 多芯片的热梯度云图
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