用于多点热路径评估的系统和方法技术方案

用于评估与集成电路相关联的热路径的方法包括：基于集成电路的设计类型来标识热施加模式。方法还包括测量与集成电路相关联的至少一个热感测器件的第一温度。方法还包括根据热施加模式将热施加到集成电路的至少一部分。方法还包括测量至少一个热感测设备的第二温度。方法还包括确定第一温度与第二温度之间的差。方法还包括基于第一温度和第二温度之间的差与至少一个热感测器件的初始温度和后续温度之间的预定差之间的比较，来确定集成电路和相关联的基板之间的热路径是否足够。

【技术实现步骤摘要】
用于多点热路径评估的系统和方法
本公开涉及集成电路，尤其涉及用于集成电路的多点热路径评估的系统和方法。
技术介绍
集成电路(IC)，诸如模拟信号IC、数字信号IC或混合信号IC，通常包含一组电子部件，诸如晶体管或其他合适的部件，这些部件不可分割地集成在半导体材料(例如，硅或其他合适的材料)的相对较小的部分上。现代IC可以集成数百万或数十亿个电子部件，并且可以用于各种应用中，诸如台式计算机、膝上型计算机、移动计算设备、平板计算设备、家用电器、立体声音响、医疗设备以及许多其他电子设备。在这样的应用中，通常使用焊料或其他导热材料将IC连接到印刷电路板(PCB)基板，该基板将PCB上的其他IC和电子部件电连接。通常，将焊料和助焊剂(例如，促进焊料流动的焊膏)施加到PCB上(例如，使用浸入工艺或其他合适的制造工艺)，以将IC和其他电子部件固定并电连接至PCB(例如，当IC和电子部件固定并电连接到PCB时，通常称为PCB组件(PCBA))。在制造PCBA的过程中，PCBA的热路径(例如，将IC连接到PCB的基板的焊料连接和/或PCB与PCBA的基座之间的热界面材料)和/或系统级热性能可以使用例如X射线筛选过程来验证。但是，随着IC中功率需求的增加，准确验证PCBA的热路径和/或系统级热性能变得越来越困难。
技术实现思路
本公开总体上涉及集成电路热路径评估系统和方法。所公开的实施例的一个方面是一种用于评估与集成电路相关联的热路径的方法。该方法包括基于集成电路的设计类型标识热施加模式。该方法还包括测量与集成电路相关联的至少一个热感测器件的第一温度。该方法还包括根据热施加模式将热施加到集成电路的至少一部分。该方法还包括测量与集成电路相关联的该至少一个热感测器件的第二温度。该方法还包括确定第一温度与第二温度之间的差。该方法还包括基于第一温度和第二温度之间的差与该至少一个热感测器件的初始温度和后续温度之间的预定差之间的比较，来确定集成电路和相关联的基板之间的热路径是否足够。所公开的实施例的另一个方面是一种集成电路热路径评估系统。该系统包括集成电路、至少一个热感测器件和控制器。集成电路被热附接到印刷电路板的至少一个基板。该至少一个热感测器件与集成电路相关联。控制器与集成电路通信，并被配置成用于：基于集成电路的设计类型标识热施加模式；测量与集成电路相关联的至少一个热感测器件的第一温度；根据热施加模式向集成电路的至少一部分施加热；测量与集成电路相关联的该至少一个热感测器件的第二温度；确定第一温度和第二温度之间的差；并且基于第一温度和第二温度之间的差与该至少一个热感测器件的初始温度和后续温度之间的预定差的比较，来确定与集成电路相关联的热路径是否足够。所公开的实施例的另一个方面是一种用于表征第一集成电路的方法。该方法包括测量第一集成电路的至少一部分的初始温度。该方法还包括根据多个热施加模式中的至少一个热施加模式将热施加到第一集成电路的至少一部分。该方法还包括测量第一集成电路的该部分的后续温度。该方法还包括定义第一集成电路和印刷电路板的基板之间的至少一个热路径、至少一个热感测器件在第一集成电路上的位置、以及多个热施加模式中的至少一个热施加模式的热关系。所公开的实施例的另一个方面是一种热路径评估系统。该系统包括集成电路、至少一个热感测器件、壳体或散热器、以及控制器。集成电路被热附接到印刷电路板的至少一个基板。印刷电路板用导热胶或其他导热材料固定到壳体或散热器。该至少一个热感测器件与集成电路相关联。控制器与集成电路通信，并被配置成用于：基于集成电路的设计类型标识热施加模式；测量与集成电路相关联的至少一个热感测器件的第一温度；根据热施加模式向集成电路的至少一部分施加热；测量与集成电路相关联的至少一个热感测器件的第二温度；确定第一温度和第二温度之间的差；并且基于第一温度和第二温度之间的差与该至少一个热感测器件的初始温度和后续温度之间的预定差的比较，来确定集成电路与相关联的壳体或散热器之间的热路径是否足够。本公开的这些和其他方面在下列实施例的详细描述、所附权利要求以及附图中被提供。附图说明当与所附附图结合来阅读时，从下列具体实施方式最佳地理解本公开。强调，根据惯例，附图的各种特征不按比例。相反，为了清楚起见，各种特征的尺寸被任意扩大或缩小。图1A和图1B总体上图示出根据本公开的原理的印刷电路板组件。图2A总体上图示出根据本公开的原理的热施加模式。图2B总体上图示出根据本公开的原理的替代热施加模式。图2C总体上图示出根据本公开的原理的替代热施加模式。图3A总体上图示出根据本公开的原理的替代热施加模式。图3B总体上图示出根据本公开的原理的替代热施加模式。图4总体上图示出根据本公开的原理的印刷电路板组件的示意图。图5总体上图示出根据本公开的原理的各种热测量的图形表示。图6是总体上图示出根据本公开的原理的集成电路表征方法的流程图。图7是总体上图示出根据本公开的原理的多点评估方法的流程图。具体实施方式下列讨论针对本专利技术的各实施例。虽然这些实施例中的一个或多个可能是优选的，但是所公开的实施例不应当被解释为或以其他方式被用作对包括权利要求书在内的本公开的范围的限制。另外，本领域技术人员将会理解，下列描述具有广泛的应用，并且任何实施例的讨论的目的仅是示例性的该实施例，并且不旨在暗示包括权利要求书在内的本公开的范围被限制于该实施例。如所描述，集成电路(IC)，诸如模拟信号IC、数字信号IC或混合信号IC，通常包含一组电子部件，诸如晶体管或其他合适的部件，这些部件不可分割地集成在半导体材料(例如，硅或其他合适的材料)的相对较小的部分上。IC可以包括微处理器、微控制器、存储芯片、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、传感器、电源管理电路、运算放大器、模数转换器、数模转换器等。现代IC可以集成数百万或数十亿个电子部件，并且可以用于各种应用中，诸如台式计算机、膝上型计算机、移动计算设备、平板计算设备、家用电器、立体声音响、医疗装备以及许多其他电子设备。通常使用焊料或其他导热材料将IC连接到印刷电路板(PCB)基板，该基板将PCB上的其他IC和电子部件电连接。例如，可以将IC的一个或多个引线焊接(例如热附接)到基板上，以便将IC电连接到PCB上的其他IC和电子部件和/或彼此电连接。诸如铅合金焊料或其他合适的焊料之类的焊料为电子提供了导电路径，以便通过基板流入和流出IC。通常，将焊料和助焊剂(例如，促进焊料流动的焊膏)施加到PCB上(例如，使用浸入工艺或其他合适的制造工艺)，以将IC和其他电子部件固定并电连接至PCB(例如，当IC和电子部件固定并电连接到PCB时，通常称为PCB组件(PCBA))。在制造PCBA的过程中，IC和/或其他电子部件之间的焊料可能施加得不充分，从而导致失效焊料连接。失效焊料连接(例如，焊料空隙或其他失效焊料连接)是相对普遍的，并且降低了热界面(例如，IC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于评估与集成电路(102、202、302、402)相关联的热路径的方法(700)，所述方法(700)包括：/n基于所述集成电路(102、202、302、402)的设计类型标识(704)热施加模式；/n测量(706)与所述集成电路(102、202、302、402)相关联的至少一个热感测器件(106、206、306、406)的第一温度；/n根据所述热施加模式将热施加(708)到所述集成电路(102、202、302、402)的至少一部分；/n测量与所述集成电路(102、202、302、402)相关联的所述至少一个热感测器件(106、206、306、406)的第二温度(710)；/n确定(712)所述第一温度与所述第二温度之间的差；以及/n基于所述第一温度和所述第二温度之间的差与所述至少一个热感测器件(106、206、306、406)的初始温度和后续温度之间的预定差之间的比较(714)，来确定(716)所述集成电路和相关联的基板之间的热路径是否足够。/n

【技术特征摘要】
20190301 US 16/290,1711.一种用于评估与集成电路(102、202、302、402)相关联的热路径的方法(700)，所述方法(700)包括：
基于所述集成电路(102、202、302、402)的设计类型标识(704)热施加模式；
测量(706)与所述集成电路(102、202、302、402)相关联的至少一个热感测器件(106、206、306、406)的第一温度；
根据所述热施加模式将热施加(708)到所述集成电路(102、202、302、402)的至少一部分；
测量与所述集成电路(102、202、302、402)相关联的所述至少一个热感测器件(106、206、306、406)的第二温度(710)；
确定(712)所述第一温度与所述第二温度之间的差；以及
基于所述第一温度和所述第二温度之间的差与所述至少一个热感测器件(106、206、306、406)的初始温度和后续温度之间的预定差之间的比较(714)，来确定(716)所述集成电路和相关联的基板之间的热路径是否足够。


2.如权利要求1所述的方法(700)，其特征在于，所述热施加模式包括第一测试模式、第二测试模式和正常操作模式(200’)中的至少一个。


3.如权利要求2所述的方法(700)，其特征在于，所述第一测试模式包括低误加热模式(200)。


4.如权利要求2所述的方法(700)，其特征在于，所述第二测试模式包括限流模式(300)。


5.如权利要求2所述的方法(700)，其特征在于，所述正常操作模式(200')对应于所述集成电路(102、202、302、402)的正常操作特性。


6.如权利要求1所述的方法(700)，其特征在于，所述初始温度对应于在施加热之前的时刻的、对应于所述集成电路(102、202、302、402)的所述设计类型的基线温度。


7.如权利要求1所述的方法(700)，其特征在于，所述后续温度对应于在施加热之后的时刻的、对应于所述集成电路(102、202、302、402)的所述设计类型的温度。


8.一种集成电路热路径评估系统，包括：
集成电路(102、202、302、402)，其热附接到印刷电路板(104、404)的至少一个基板上；
至少一个热感测器件(106、206、306、406)，其与所述集成电路(102、202、302、402)相关联；以及
控制器(112)，其与所述集成电路通信，所述控制器(112)被配置成用于：
基于所述集成电路(102、202、302、402)的设计类型标识(704)热施加模式；
测量(706)与所述集成电路(102、202、302、402)相关联的至少一个热感测器件(106、206、306、406)的第一温度；
根据所述热施加模式将热施加(708)到所述集成电路(102、202、302、402)的至少一部分；
测量与所述集成电路(102、202、302、402)相关联的所述至少一个热感测器件(106、206、30...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·N·弗朗西斯科，K·M·格迪瑟，J·L·吉恩，N·J·曼尼，T·E·普里切特，S·鲁斯，姚国辉，
申请(专利权)人：德尔福技术知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：巴巴多斯;BB