基于费马点模型的三维集成电路层内最高温度检测方法技术

本发明专利技术公开一种基于费马点模型的三维集成电路层内最高温度检测方法，主要解决现有不能快速检测硅层内最高温度、检测方法适用性不强等问题，其步骤是：(1)划分三维集成电路中的硅层；(2)计算硅层内每个网格节点的温升；(3)计算硅层内多热源的每个网格节点的温度；(4)计算层内三个热源位置对应的几何费马点；(5)检测三维集成电路层内最高温度。本发明专利技术能够快速求解硅层内所有时刻网格结点的温度，检测三维集成电路层内最高温度，耗时短，适用性强。

【技术实现步骤摘要】
基于费马点模型的三维集成电路层内最高温度检测方法
本专利技术属于电子电路
，更进一步涉及电子器件
中的一种基于费马点模型的三维集成电路层内最高温度检测方法。本专利技术可用于对三维集成电路层内的最高温度进行快速检测，为三维集成电路的热管理设计方案提供参考。
技术介绍
三维集成电路是通过硅通孔(ThermalSiliconVia，简称TSV)将多片芯片在垂直方向堆叠互连，可以获得更好的电性能。与传统集成电路相比，TSV能实现层间垂直互连通信，有效地缩短互连线长度、减小延时、功耗。伴随着芯片尺寸得到缩小、垂直方向芯片层数的增加，芯片功耗密度将显著增加，外加导热性差的后端线(BackEndofLine，简称BEOL)和键合层(BondingLayer)的影响，层间传热受阻，层内热量不能及时得到扩散，导致片上温度越来越高，三维集成电路的热传导问题变得越来越受到重视。现有的三维集成电路的层内温度分布的检测方法一般采用理论计算法和检测装置测量法。检测装置测量法更贴近实际的温度检测，但是受到三维集成电路封装和工艺参数的影响，检测装置测量法大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于费马点模型的三维集成电路层内最高温度检测方法，其特征在于：根据单热源热传导模型提出层内多热源分布的费马点模型，基于费马点模型获得检测三维集成电路层内最高温度的求解函数，该方法的步骤包括如下：/n(1)划分三维集成电路中的硅层：/n采用二维四边形单元对三维集成电路中的硅层进行二维平面网格划分；/n(2)计算硅层内每个网格节点的温升：/n按照下述的硅层内热传导模型，计算每个检测时刻三维集成电路中由热源导致的硅层内每个网格节点处的温升：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于费马点模型的三维集成电路层内最高温度检测方法，其特征在于：根据单热源热传导模型提出层内多热源分布的费马点模型，基于费马点模型获得检测三维集成电路层内最高温度的求解函数，该方法的步骤包括如下：
(1)划分三维集成电路中的硅层：
采用二维四边形单元对三维集成电路中的硅层进行二维平面网格划分；
(2)计算硅层内每个网格节点的温升：
按照下述的硅层内热传导模型，计算每个检测时刻三维集成电路中由热源导致的硅层内每个网格节点处的温升：



其中，θ(Mi,τ)表示第τ个检测时刻三维集成电路中由热源导致的硅层内网格节点Mi(xi,yi,zi)的温升，Mi表示三维集成电路中硅层内坐标为(xi,yi,zi)的网格节点，τ表示检测时刻的序号，Q表示三维集成电路中检测时设置的热源功率，ρ表示三维集成电路中硅层材料的密度，Cp表示三维集成电路中硅层材料的比热容，π表示圆周率，k表示三维集成电路中硅层材料的热导率，exp表示以自然常数e为底的指数操作，ri表示三维集成电路中硅层内网格节点Mi(xi,yi,zi)与热源之间的距离；
(3)按照下式，计算硅层内多热源的每个网格节点的温度：



其中，T(Mi)表示硅层内三个热源对第i个网格节点的温度贡献，QA,QB,QC分别表示三维集成电路硅层内热源A，B，C对应的功率，rA,rB,rC分别表示三维集成电路中硅层内第i个网格节点与热源A，B，C之间的距...

【专利技术属性】
技术研发人员：董刚，宋栋梁，朱樟明，杨银堂，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61