本申请涉及一种热性能仿真分析方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过获取目标电子元器件芯片中单一元胞对应的单一三维温度分布，从而获取目标电子元器件芯片的整体三维温度分布，并根据整体三维温度分布进行封装芯片模型的封装传热仿真分析，得到传热分析结果，由此得到单一热性能分析结果，再根据单一热性能分析结果获取目标电子元器件芯片的完整热性能分析结果，能够真实地模拟出芯片的实际温度分布，模拟出单一芯片内部温度随工作状态的变化规律，有效反映电子元器件芯片发热和衬底传热真实情况。芯片发热和衬底传热真实情况。芯片发热和衬底传热真实情况。
【技术实现步骤摘要】
热性能仿真分析方法、装置、计算机设备、介质和产品
[0001]本申请涉及禁带电力电子器件领域，特别是涉及一种热性能仿真分析方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
技术介绍
[0002]宽禁带电力电子器件是进一步提高装备电子系统工作频率、功率密度以及减小系统体积的重要推进器，但系统体积的减小、工作频率和功率密度的提高会导致宽禁带电力电子器件中的电热耦合效应更加显著，从而导致宽禁带电力电子器件的温度显著升高。
[0003]传统的热性能虚拟仿真验证方法，主要是将宽禁带电力电子器件芯片作为一个内部温度均匀分布的简单热源来进行仿真。
[0004]然而，上述虚拟仿真验证方法无法有效地反映电子元器件芯片发热和衬底传热的真实情况，也忽略了封装传热和板级散热对芯片工作特性的影响，无法真实反映芯片的实际工作状态。
技术实现思路
[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够有效反映电子元器件芯片发热和衬底传热真实情况的热性能仿真分析方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
[0006]第一方面，本申请提供了一种热性能仿真分析方法，该方法包括：
[0007]获取目标电子元器件芯片中单一元胞对应的单一三维温度分布；
[0008]根据单一三维温度分布获取目标电子元器件芯片的整体三维温度分布；
[0009]根据整体三维温度分布进行封装芯片模型的封装传热仿真分析得到传热分析结果；
[0010]根据传热分析结果对单一元胞的热性能进行仿真分析得到单一热性能分析结果；
[0011]根据单一热性能分析结果获取目标电子元器件芯片的完整热性能分析结果。
[0012]在其中一个实施例中，上述获取目标电子元器件中单一元胞对应的单一三维温度分布，包括：
[0013]构建目标电子元器件单一元胞对应的目标芯片模型；
[0014]添加目标电子元器件对应的目标仿真模型；目标仿真模型包括目标电子元器件的电学仿真模型和电热偶合仿真模型；
[0015]根据目标芯片模型和目标仿真模型对目标电子元器件中单一元胞进行电热耦合效应仿真分析，得到单一元胞对应的单一三维温度分布。
[0016]在其中一个实施例中，上述根据单一三维温度分布获取目标电子元器件芯片的整体三维温度分布，包括：
[0017]构建目标电子元器件的完整芯片模型；
[0018]根据单一三维温度分布和完整芯片模型，进行多热源偶合仿真分析，得到完整芯
片的整体三维温度分布。
[0019]在其中一个实施例中，上述根据整体三维温度分布进行封装芯片模型的封装传热仿真分析得到传热分析结果，包括：
[0020]构建含有芯片封装和电路板的封装芯片模型；
[0021]添加电子元器件的环境模型和传热模型；
[0022]根据封装芯片模型、环境模型和传热模型对封装芯片模型进行封装传热仿真分析得到传热分析结果。
[0023]在其中一个实施例中，上述根据传热分析结果对单一元胞的热性能进行仿真分析得到单一热性能分析结果，包括：
[0024]根据传热分析结果获取封装传热和板级散热对电子元器件芯片性能的影响规律；
[0025]根据影响规律获取单一元胞内部温度随工作状态的变化规律；
[0026]根据变化规律对单一芯片的热性能进行仿真分析得到单一热性能分析结果。
[0027]在其中一个实施例中，上述根据单一热性能分析结果获取目标电子元器件芯片的完整热性能分析结果，包括：
[0028]获取目标电子元器件第一元胞对应的第一热性能分析结果；
[0029]重复获取目标电子元器件各元胞对应的单一热性能分析结果；
[0030]若最后一次热性能分析结果与前一次热性能分析结果误差低于目标温度，根据第一热性能分析结果和最后一次热性能分析结果获取目标电子元器件芯片的完整热性能分析结果。
[0031]第二方面，本申请还提供了一种热性能仿真分析装置，该装置包括：
[0032]单一温度获取模块，用于获取目标电子元器件中单一元胞对应的单一三维温度分布；
[0033]整体温度获取模块，用于根据单一三维温度分布获取目标电子元器件芯片的整体三维温度分布；
[0034]传热仿真分析模块，用于根据完整芯片的三维温度分布获取封装芯片模型的封装传热仿真分析；
[0035]单一热性能分析模块，用于根据传热分析结果对单一元胞的热性能进行仿真分析得到单一热性能分析结果；
[0036]完整热性能分析模块，用于根据单一热性能分析结果获取目标电子元器件芯片的完整热性能分析结果。
[0037]第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面中任意一个实施例中的方法步骤。
[0038]第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任意一个实施例中的方法步骤。
[0039]第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任意一个实施例中的方法步骤。
[0040]上述热性能仿真分析方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过
获取目标电子元器件芯片中单一元胞对应的单一三维温度分布，从而获取目标电子元器件芯片的整体三维温度分布，并根据整体三维温度分布进行封装芯片模型的封装传热仿真分析，得到传热分析结果，由此得到单一热性能分析结果，再根据单一热性能分析结果获取目标电子元器件芯片的完整热性能分析结果，能够真实地模拟出芯片的实际温度分布，模拟出单一芯片内部温度随工作状态的变化规律，有效反映电子元器件芯片发热和衬底传热真实情况。
附图说明
[0041]图1为传统的热性能虚拟仿真验证方法示意图；
[0042]图2为一个实施例中热性能仿真分析方法的流程示意图；
[0043]图3为图2所示实施例中S201步骤的流程示意图；
[0044]图4为图2所示实施例中S202步骤的流程示意图；
[0045]图5为图2所示实施例中S203步骤的流程示意图；
[0046]图6为图2所示实施例中S204步骤的流程示意图；
[0047]图7为图2所示实施例中S205步骤的流程示意图；
[0048]图8为另一个实施例中热性能仿真分析方法示意图；
[0049]图9为另一个实施例中热性能仿真分析方法的流程示意图；
[0050]图10为另一个实施例中氮化镓功率器件的结构示意图；
[0051]图11为一个实施例中热性能仿真分析装置的结构框图；
[0052]图12为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
[0053]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种热性能仿真分析方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标电子元器件芯片中单一元胞对应的单一三维温度分布；根据所述单一三维温度分布获取所述目标电子元器件芯片的整体三维温度分布；根据所述整体三维温度分布进行封装芯片模型的封装传热仿真分析得到传热分析结果；根据所述传热分析结果对所述单一元胞的热性能进行仿真分析得到单一热性能分析结果；根据所述单一热性能分析结果获取所述目标电子元器件芯片的完整热性能分析结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标电子元器件中单一元胞对应的单一三维温度分布，包括：构建所述目标电子元器件单一元胞对应的目标芯片模型；添加所述目标电子元器件对应的目标仿真模型；所述目标仿真模型包括所述目标电子元器件的电学仿真模型和电热偶合仿真模型；根据所述目标芯片模型和所述目标仿真模型对所述目标电子元器件中单一元胞进行电热耦合效应仿真分析，得到所述单一元胞对应的单一三维温度分布。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述单一三维温度分布获取所述目标电子元器件芯片的整体三维温度分布，包括：构建所述目标电子元器件的完整芯片模型；根据所述单一三维温度分布和所述完整芯片模型，进行多热源耦合仿真分析，得到所述完整芯片的整体三维温度分布。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述整体三维温度分布进行封装芯片模型的封装传热仿真分析得到传热分析结果，包括：构建含有芯片封装和电路板的封装芯片模型；添加所述电子元器件的环境模型和传热模型；根据所述封装芯片模型、环境模型和传热模型对所述封装芯片模型进行封装传热仿真分析得到传热分析结果。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述传热分析结果对所述单一元胞的热性能进行仿真分析得到单一热性能分析结果，包括：根据所述传热分析结果获取封装传热和...
【专利技术属性】
技术研发人员：施宜军，贺致远，蔡宗棋，陈义强，黄云，路国光，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所工业和信息化部电子第五研究所中国赛宝实验室，
类型：发明
国别省市：
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