【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及仿真，尤其涉及一种芯片结温热阻模型建模方法及装置。
技术介绍
1、随着芯片集成技术的发展，芯片的功率不断提高，其可靠性研究也成为研究热点。在硬件设计时，芯片内部结温将影响影响电路的稳定运行，因此需要利用一种热模型来评估芯片的散热性能，以指导芯片的热设计。目前的热模型提取方案是通过测量结点之间的温升，并通过求解结点热阻，然后构成rc电路来进行等效的。
2、现有的rc 热模型建模方法忽略了温度对热传递的影响，通过测量所建立rc等效热阻模型的r为定值，但实际上构成半导体的材料的材质是具有温度特性，这也意味着热阻是一个依赖温度的参数，所以目前的等效热模型中电与热参数并不是完全一致对应的，这对于那些热依赖特性敏感的器件所建立的仿真模型将会存在较大误差。
3、因此为了获得更加准确的仿真等效模型，需要一种可以表征热阻随温度变化的热阻模型建模方法。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种芯片结温热阻模型建模方法及装置。
2、第一方面，本专利技术提供了一种芯片结温热阻模型建模方法，所述芯片固定于电路板，所述方法包括以下步骤：
3、分别获取在恒定功率不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度；
4、分别基于不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度，计算得到对应的芯片结点到电路板间、电路板到空气间的热阻；
5、基于不同环境温度下的热阻，分别计算得到环境温度与芯片结点到电路板间的热
6、基于所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，建立所述芯片结温的等效热阻模型。
7、在一些实施例中，所述分别基于不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度，计算得到对应的芯片结点到电路板间、电路板到空气间的热阻，包括：
8、采用下述关系式计算所述热阻：
9、rthjbi = (tji-tbi)/ptotal
10、rthbai = (tbi-tai)/ ptotal
11、其中，tai为第i个环境温度，tbi为对应环境温度下的电路板的温度，tji为对应环境温度下的芯片结点温度，ptotal为恒定功率源；
12、rthjbi为第i个环境温度下的芯片结点到pcb板间的热阻，rthbai为第i个环境温度下的电路板到空气间的热阻。
13、在一些实施例中，所述基于不同环境温度下的热阻，分别计算得到环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，包括：
14、对不同温度下的环境温度-热阻数据点作线性化处理，得到对应温度区间的斜率；
15、根据各温度区间对应的曲线斜率，计算环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻的关系曲线。
16、在一些实施例中，所述基于所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，建立所述芯片结温的等效热阻模型，包括：
17、将所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻的关系曲线转换为电气参数对应的电压与电阻之间的关系曲线，其中所述电压表示对应电气模型的环境温度，所述电阻表示对应电气模型结点间的等效热阻；
18、基于所述电压与电阻之间的关系曲线，建立压控电阻模型；
19、基于所述压控电阻模型进行结点间等效模型的级联，建立得到包含温度变化的所述等效热阻模型。
20、第二方面，本专利技术提供了一种芯片结温热阻模型建模装置，所述芯片固定于电路板，所述装置包括：
21、获取模块，用于分别获取在恒定功率不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度；
22、第一计算模块，用于分别基于不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度，计算得到对应的芯片结点到电路板间、电路板到空气间的热阻；
23、第二计算模块，用于基于不同环境温度下的热阻，分别计算得到环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系；
24、建立模块，用于基于所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，建立所述芯片结温的等效热阻模型。
25、在一些实施例中，所述第一计算模块，具体还用于：
26、采用下述关系式计算所述热阻：
27、rthjbi = (tji-tbi)/ptotal
28、rthbai = (tbi-tai)/ ptotal
29、其中，tai为第i个环境温度，tbi为对应环境温度下的电路板的温度，tji为对应环境温度下的芯片结点温度，ptotal为恒定功率源；
30、rthjbi为第i个环境温度下的芯片结点到pcb板间的热阻，rthbai为第i个环境温度下的电路板到空气间的热阻。
31、在一些实施例中，所述第二计算模块，具体还用于：
32、对不同温度下的环境温度-热阻数据点作线性化处理，得到对应温度区间的斜率；
33、根据各温度区间对应的曲线斜率，计算环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻的关系曲线。
34、在一些实施例中，所述建立模块，具体还用于：
35、将所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻的关系曲线转换为电气参数对应的电压与电阻之间的关系曲线，其中所述电压表示对应电气模型的环境温度，所述电阻表示对应电气模型结点间的等效热阻；
36、基于所述电压与电阻之间的关系曲线，建立压控电阻模型；
37、基于所述压控电阻模型进行结点间等效模型的级联，建立得到包含温度变化的所述等效热阻模型。
38、第三方面，本专利技术提供了一种电子设备，其特征在于，包括：
39、一个或多个处理器；
40、存储单元，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，能使得所述一个或多个处理器实现根据前文记载的所述的方法。
41、第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时能实现根据前文记载的所述的方法。
42、本专利技术的有益效果为：
43、本专利技术的实施例的的芯片结温热阻模型建模方法及装置，可以体现温度对热阻的影响，提高了模型的精确度；此外，本专利技术实施例还提出一种使用压控电阻对热阻的温度特性进行表征的等效电路模型，该模型可以用于对器件的热设计的仿真分析。
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1.一种芯片结温热阻模型建模方法，所述芯片固定于电路板，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别基于不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度，计算得到对应的芯片结点到电路板间、电路板到空气间的热阻，包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于不同环境温度下的热阻，分别计算得到环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，建立所述芯片结温的等效热阻模型，包括：
5.一种芯片结温热阻模型建模装置，所述芯片固定于电路板，其特征在于，所述装置包括：
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一计算模块，具体还用于：
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述第二计算模块，具体还用于：
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述建立模块，具体还用
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，能实现根据权利要求1至4任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种芯片结温热阻模型建模方法，所述芯片固定于电路板，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别基于不同环境温度下的芯片结点温度和电路板温度，计算得到对应的芯片结点到电路板间、电路板到空气间的热阻，包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于不同环境温度下的热阻，分别计算得到环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应关系，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述环境温度与芯片结点到电路板间的热阻以及环境温度与电路板到空气间的热阻之间的对应...
【专利技术属性】
技术研发人员：王德平，王仕伟，何银川，关忠旭，李林男，李旭，马沫凯，朱昆昆，王会苹，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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