逄立飞

（电子科技大学 物理电子学院，四川 成都 610054）

基于Icepak的放大器芯片热设计与优化

逄立飞

（电子科技大学 物理电子学院，四川 成都 610054）

针对微波电路A类放大器常用的功率放大器芯片，建立了芯片内部封装后的散热模型。基于热阻理论，在对放大器芯片等效热阻做热分析的基础上，采用Icepak对影响芯片散热的焊料层、垫盘、基板的材料和厚度进行优化，分析各个变量对芯片温度造成的影响，最后给出了高可靠性的芯片热设计结果。

热设计；功率芯片；Icepak；优化

在微波放大电路中，功率芯片是整个电路最为核心的部分。芯片中大量的半导体器件在工作时会产生大量的热量。芯片如果在封装过程中散热效率达不到要求的话，积累的热量会影响器件特性，甚至是毁坏器件造成电路失去功能。为了提高芯片的可靠性，必须进行热分析与热控制[1]。Icepak作为一款专业的热分析软件，提供了系统级、板级到器件级不同类型的热分析平台，其求解过程基于fluent求解器，可以计算稳态和瞬态不同的过程。强大的后处理可以用云图直观地输出各个参量。相对于传统的热设计方案，基于Icepak的仿真优化设计方法可以节约成本和缩短研制修改周期，提高产品的一次成功率和提前上市时间。

文中在介绍热阻理论的基础上，详细地介绍了Icepak软件建模、网格划分、求解和后处理的过程。收集整理了改变焊层 、垫板和基板的材料和厚度时芯片最高温度并分析原因，总结并给出最优化的热设计结果。……