【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电子，具体涉及一种三维电路热分析方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
1、在3d ic(三维集成电路)的技术发展过程中，所需要面临的首要挑战是建立可靠且高性能的3d电路与系统，目前传统的方法主要包括引线键合、微凸点，层积型3d集成，非接触式连接(电容耦合、电感耦合)，硅中介层，以及硅通孔技术(tsv，through-silicon-via)。三维集成电路采用三维堆叠的方式，有效提高系统的集成度，随之而来的还有系统功率密度的提高，这将导致严重的散热问题，这也是限制三维集成技术发展的瓶颈，为了解决三维集成电路的散热问题，世界各地研究者提出了很多热管理方案，比如导热tsv技术、采用液体循环系统，或者使用新型材料石墨烯和纳米管等具有良好导热性能的新材料，但是不管哪种热管理方案都需要建立在热分析的基础上，现有的三维集成电路热分析主要依赖软件仿真。
2、三维集成电路热仿真从纳米到毫米的多种尺度，在进行数值仿真时，几何结构存在的多种尺度会导致网格划分更加的密集，并且绝大部分热源产生于有源器件和互连等小尺寸部分，这些区域需要更加精细的计算处理，进一步增加了仿真的工作量，另外三维电路电信号变化周期快，电信号的变化周期一般远小于温度的变化周期，在这种时间尺度上的差距将导致所需的仿真时间点数以及在每个时间点求解所需的迭代次数大幅增加，进而导致巨额的仿真内存资源消耗。
技术实现思路
1、鉴于以上所述相关技术的缺点，本申请提供一种三维电路热分析方法、装置、电子设备及存储介质，以解
2、本申请提供了一种三维电路热分析方法，所述三维电路热分析方法包括：获取待分析电路的堆叠层数和芯片数据，所述芯片数据至少包括芯片面积、芯片封装热阻值、芯片热沉热阻值、芯片层厚度和热导率，所述芯片层厚度包括硅衬底厚度、粘合层厚度和绝缘层厚度，所述热导率包括硅衬底热导率、粘合层热导率和绝缘层热导率；根据所述芯片数据得到硅衬底热阻值、粘合层热阻值和绝缘层热阻值；将所述芯片封装热阻值、所述芯片热沉热阻值和所述硅衬底热阻值相加得到首层热阻值，将所述硅衬底热阻值、所述粘合层热阻值和所述绝缘层热阻值相加得到次层热阻值；将所述首层热阻值和次层热阻值输入预设热传输模型得到所述待分析电路的温度曲线。
3、于本申请的一实施例中，根据所述硅衬底厚度、所述硅衬底热导率和所述芯片面积得到硅衬底热阻值，根据所述粘合层厚度、所述粘合层热导率和所述芯片面积得到粘合层热阻值，根据所述绝缘层厚度、所述绝缘层热导率和所述芯片面积得到绝缘层热阻值。
4、于本申请的一实施例中，获取硅通孔面积和硅通孔热阻值；根据所述硅通孔面积和所述芯片面积得到硅通孔比例因子；基于所述硅通孔比例因子和所述硅通孔热阻值对所述次层热阻值进行修正，将修正后的热阻值作为最终的所述次层热阻值。
5、于本申请的一实施例中，将所述硅通孔面积与所述芯片面积之比作为所述硅通孔比例因子。
6、于本申请的一实施例中，将所述首层热阻值和次层热阻值输入预设热传输模型得到所述待分析电路的温度曲线包括：
7、
8、其中，tn为第n层的温度，n为所述堆叠层数，q为所述热传输模型中预设的层功耗，r1为首层热阻值，r为次层热阻值。
9、于本申请的一实施例中，根据所述硅衬底热导率和所述芯片面积的乘积与所述硅衬底厚度之比得到所述硅衬底热阻值；根据所述粘合层热导率和所述芯片面积的乘积与所述粘合层厚度之比得到所述粘合层热阻值；根据所述绝缘层热导率和所述芯片面积的乘积与所述绝缘层厚度之比得到所述绝缘层热阻值。
10、于本申请的一实施例中，基于所述硅通孔比例因子和所述硅通孔热阻值对所述次层热阻值进行修正，将修正后的热阻值作为最终的所述次层热阻值包括：
11、
12、其中，r为修正后的所述次层热阻值，lsi为所述硅衬底厚度，ksi为所述硅衬底热导率，lglue为所述粘合层厚度，kglue为所述粘合层热导率，lins为所述绝缘层厚度，kins为所述绝缘层热导率，r为所述硅通孔比例因子，s为所述芯片面积，rtsv为所述硅通孔热阻值。
13、本申请的实施例还提供一种三维电路热分析装置，所述三维电路热分析装置包括，数据获取模块，用于获取待分析电路的堆叠层数和芯片数据，所述芯片数据至少包括芯片面积、芯片封装热阻值、芯片热沉热阻值、芯片层厚度和热导率，所述芯片层厚度包括硅衬底厚度、粘合层厚度和绝缘层厚度，所述热导率包括硅衬底热导率、粘合层热导率和绝缘层热导率；数据分析模块，用于根据所述芯片数据得到硅衬底热阻值、粘合层热阻值和绝缘层热阻值；热阻计算模块，用于将所述芯片封装热阻值、所述芯片热沉热阻值和所述硅衬底热阻值相加得到首层热阻值，将所述硅衬底热阻值、所述粘合层热阻值和所述绝缘层热阻值相加得到次层热阻值；温度计算模块，用于将所述首层热阻值和次层热阻值输入预设热传输模型得到所述待分析电路的温度曲线。
14、本申请的实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括一个或多个处理器；存储装置，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，使得所述电子设备实现如上述各实施例中任一所述的三维电路热分析方法。
15、本申请的实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如上述各实施例中任一所述的三维电路热分析方法。
16、本专利技术的有益效果：本申请的实施例提供了一种三维电路热分析方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括获取待分析电路的堆叠层数和芯片数据，芯片数据至少包括芯片面积、芯片封装热阻值、芯片热沉热阻值、芯片层厚度和热导率，芯片层厚度包括硅衬底厚度、粘合层厚度和绝缘层厚度，热导率包括硅衬底热导率，粘合层热导率和绝缘层热导率，根据芯片数据得到硅衬底热阻值、粘合层热阻值和绝缘层热阻值，将芯片封装热阻值、芯片热沉热阻值和硅衬底热阻值相加得到首层热阻值，将硅衬底热阻值、粘合层热阻值和绝缘层热阻值相加得到次层热阻值，将首层热阻值和次层热阻值输入预设热传输模型得到待分析电路的温度曲线，从而提供了一种无需巨额内存资源消耗的三维电路热分析方法，本申请采用了等效热路模型的方式，可以对待分析电路中的热特性进行分析，基于热传输模型得到待分析电路的温度曲线，避免了传统热仿真模型应对三维电路分析时效性低下及占用较大资源的问题。
17、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
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1.一种三维电路热分析方法，其特征在于，所述三维电路热分析方法包括：
2.根据权利要求1所述的三维电路热分析方法，其特征在于，根据所述芯片数据得到硅衬底热阻值、粘合层热阻值和绝缘层热阻值包括：
3.根据权利要求1所述的三维电路热分析方法，其特征在于，根据所述芯片数据得到硅衬底热阻值、粘合层热阻值和绝缘层热阻值之后，还包括：
4.根据权利要求3所述的三维电路热分析方法，其特征在于，根据所述硅通孔面积和所述芯片面积得到硅通孔比例因子包括：
5.根据权利要求1所述的三维电路热分析方法，其特征在于，将所述首层热阻值和次层热阻值输入预设热传输模型得到所述待分析电路的温度曲线包括：
6.根据权利要求1所述的三维电路热分析方法，其特征在于，根据所述芯片数据得到硅衬底热阻值、粘合层热阻值和绝缘层热阻值还包括：
7.根据权利要求3所述的三维电路热分析方法，其特征在于，基于所述硅通孔比例因子和所述硅通孔热阻值对所述次层热阻值进行修正，将修正后的热阻值作为最终的所述次层热阻值包括：
8.一种三维电路热分析装置，其特征在
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如权利要求1-7中任一项所述的三维电路热分析方法。
...【技术特征摘要】
1.一种三维电路热分析方法，其特征在于，所述三维电路热分析方法包括：
2.根据权利要求1所述的三维电路热分析方法，其特征在于，根据所述芯片数据得到硅衬底热阻值、粘合层热阻值和绝缘层热阻值包括：
3.根据权利要求1所述的三维电路热分析方法，其特征在于，根据所述芯片数据得到硅衬底热阻值、粘合层热阻值和绝缘层热阻值之后，还包括：
4.根据权利要求3所述的三维电路热分析方法，其特征在于，根据所述硅通孔面积和所述芯片面积得到硅通孔比例因子包括：
5.根据权利要求1所述的三维电路热分析方法，其特征在于，将所述首层热阻值和次层热阻值输入预设热传输模型得到所述待分析电路的温度曲线包括：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：陆科，徐学良，崔伟，陈容，廖希异，张培健，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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