基于响应面-遗传算法的MCM-BGA芯片散热优化设计  

作　　者：赵忠伟 岑升波 邵长春[1] 刘织财[1] 王致诚 

机构地区：[1]柳州铁道职业技术学院,广西柳州545000

出　　处：《装备制造技术》2024年第3期18-22,共5页Equipment Manufacturing Technology

基　　金：2021年广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2021KY1392)。

摘　　要：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/m^(2)·k、基板导热系数为320W/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%。

关 键 词：响应面法 遗传算法 多芯片组件(MCM-BGA) 散热优化 数值模拟 

分 类 号：TN305.94[电子电信—物理电子学]