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关TBGA散热问题,TBGA的热量更多的是从顶部还是从底部散发..

TBGA芯片是直接将die粘到一个较大的材料为copper的散热器上,在我的印象当中应该是TBGA顶部的这个散热器是芯片主要的散热通道。
在仿真计算当中,从Flopack上面下载的TBGA芯片在顶部和底部分别建立了一个volume region,附近中是这两个region的热流,从这个region上看好像TBGA芯片的底部散发出了更多的热量,似乎已经超过了芯片散热量的85%(芯片功耗1W),这个应该是什么原因呢?
是我将Volume region的热流理解错了,还是芯片散热就是主要通过底部散发出去的呢,抑或是其他的原因呢?
还请各位多指教!
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大神点评6

XiaoBo 2011-5-1 09:30:24 显示全部楼层

两个面的热流量大小,取决于通过这两个面到环境的热阻大小。
一般来说自然散热时,贴在PCB上的BGA芯片(芯片上没有HEATSINK),大约有80%的热量从芯片底面散到PCB上,再通过PCB散到周围空气中。

久而旧 2011-5-1 09:30:24 显示全部楼层

但是PBGA芯片的die是直接贴在一个较大的铜质的spreader上面,下面的这个图是TBGA的简图。
新图片.JPG (13.6 KB)



夜光杯 2011-5-1 09:30:24 显示全部楼层

其中spreader和stiffener的材料都是copper,tape的导热系数 0.2,
热源是加在die的底面上,也就是靠近encapsulant上
我觉得要从热阻来看,
TBGA的die到顶面的热阻值应该比到底面更小一些吧

9738 2011-5-1 09:30:24 显示全部楼层

不过不知道我的想法对不对,还请各位高手指教

Haiancheng 2011-5-1 09:30:25 显示全部楼层

这还是你做的那个TBGA自然对流散热问题吗?
如果是的话,那可以这样解释,铜spreader导热系数是高,但它裸露在空气中的面积很小,因此表面换热热阻就很大,而芯片下面和PCB板连着,PCB的面积很大,表面换热热阻很小,这个小的换热热阻可以弥补tape高的导热热阻(再者,tape也是非常薄的一层),从而使芯片到空气的热阻在PCB侧总热阻要小于spreader侧,从产生了计算出来的这种情况。再有,热源是在die的底面,那从spreader传出热量还要经过die以及上面的粘结剂,这些热阻也都不能忽视了~~~

AVC 2011-5-1 09:30:25 显示全部楼层

我最近就在研究TBGA散热问题
在研究的过程当中,
我发现在改变芯片底部的焊球的导热系数时从10到20之间对仿真结果一般都不会有太大的影响
我原以为芯片只有不到20%的热量是从芯片底部散发出去的
现在看来是想错了,这个现象应该怎么解释呢
焊球的厚度对芯片来说挺厚的,它的热阻从10到20变化还是蛮大的

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