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基于响应面-遗传算法的MCM-BGA芯片散热优化设计

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为了解决芯片结温过高而导致的热失效问题,以某通信用的多芯片组件MCM-BGA为例,对MCM-BGA芯片温度场热分布和热量传递路径进行分析,确定了芯片的主要热传递路径,发现影响芯片结温的主要因素有环境对流换热系数、基板厚度、基板导热系数、焊料层厚度、封装外壳等;并基于响应面法试验设计,采用CCD(中心复合设计)选取并构建了自然对流系数、基板导热系数、基板厚度、焊料层厚度与多芯片组件的最高结温之间的数学模型,通过仿真验证了该模型的准确性和有效性;然后采用遗传算法对该数学模型进行优化设计,获得了芯片各参数优化的最佳组合.当自然对流换热系数为 60 W/m2·k、基板导热系数为 32 0W/m·k、基板厚度为 1.4 mm、焊料厚度为 0.16 mm时,MCM-BGA最高结温具有最小值,使多芯片组件MCM-BGA最高结温降低了 7.375%.

赵忠伟、岑升波、邵长春、刘织财、王致诚

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柳州铁道职业技术学院,广西 柳州 545000

响应面法 遗传算法 多芯片组件(MCM-BGA) 散热优化 数值模拟

广西壮族自治区高等学校中青年教师科研基础能力提升项目(2021)

2021KY1392

2024

装备制造技术
广西机械工程学会

装备制造技术

影响因子：0.252
ISSN：1672-545X
年,卷(期)：2024.(3)
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