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      使用熱勢(shì)理論模型化集成電路芯片上的局部溫度變化的制作方法

      文檔序號(hào):12364606閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

      技術(shù)特征:

      1.一種系統(tǒng),其包含:

      內(nèi)存,該內(nèi)存儲(chǔ)存封裝中的集成電路芯片的設(shè)計(jì)布局,該集成電路芯片包含:

      襯底,該襯底具有正面以及與該正面對(duì)立的背面;及

      位于該正面上不同位置的裝置;以及

      處理器,該處理器與該內(nèi)存連通,并且基于該設(shè)計(jì)布局產(chǎn)生熱模型,該熱模型模型化該襯底的該正面上的第一裝置相對(duì)于標(biāo)稱溫度的總溫度變化,該第一裝置的該總溫度變化是由于該第一裝置的自熱導(dǎo)致的第一溫度變化頁(yè)獻(xiàn)以及由于與該正面上的第二裝置熱耦合導(dǎo)致的第二溫度變化頁(yè)獻(xiàn)的總和,

      該第二溫度變化頁(yè)獻(xiàn)是基于位于與該襯底的該背面相離的一點(diǎn)位的虛熱量(Qi)與位于該第二裝置的實(shí)際熱量(Q)的比率的值來(lái)計(jì)算,

      該比率的該值與該襯底的該正面上的該第二裝置的特定位置相關(guān)聯(lián),以及

      該點(diǎn)位與該特定位置垂直對(duì)準(zhǔn),并且如該特定位置以相同距離與該襯底的該背面分隔。

      2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),該第一溫度變化頁(yè)獻(xiàn)是使用裝置特性分析技術(shù)來(lái)測(cè)定。

      3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),該第二溫度變化頁(yè)獻(xiàn)等于位于該第二裝置的該第一裝置與該第二裝置之間的第一間距(r1)的實(shí)際熱量(Q)的第一比率以及該第一裝置與該點(diǎn)位之間的第二間距(r2)的該虛熱量(Qi)的第二比率的總和。

      4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng),

      當(dāng)位在該襯底的該背面上且在該點(diǎn)位與該第二裝置之間對(duì)準(zhǔn)的區(qū)域的溫度有別于該標(biāo)稱溫度時(shí),該虛熱量(Qi)有別于位于該第二裝置的該實(shí)際熱量(Q)的鏡射熱量,以及

      當(dāng)該區(qū)域的該溫度達(dá)到該標(biāo)稱溫度時(shí),該虛熱量(Qi)為該實(shí)際熱量(Q)的鏡射熱量。

      5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),該比率的該值是使用測(cè)試集成電路芯片來(lái)預(yù)先測(cè)定,并且連同與其它第二裝置相關(guān)聯(lián)的其它虛熱量?jī)?chǔ)存于該內(nèi)存中。

      6.一種系統(tǒng),其包含:

      內(nèi)存,該內(nèi)存儲(chǔ)存封裝中的集成電路芯片的設(shè)計(jì)布局,該集成電路芯片包含:

      襯底,該襯底具有正面以及與該正面對(duì)立的背面;及

      位于該正面上不同位置的裝置;以及

      處理器,該處理器與該內(nèi)存連通,并且基于該設(shè)計(jì)布局產(chǎn)生熱模型,該熱模型模型化該襯底的該正面上的第一裝置的總溫度變化,相對(duì)于標(biāo)稱溫度,該第一裝置的該總溫度變化是由于該第一裝置的自熱導(dǎo)致的第一溫度變化頁(yè)獻(xiàn)以及由于與該正面上的多個(gè)第二裝置熱耦合導(dǎo)致的多個(gè)第二溫度變化頁(yè)獻(xiàn)的總和,

      各第二溫度變化頁(yè)獻(xiàn)對(duì)應(yīng)于第二裝置,并且基于位于與該襯底的該背面相離的點(diǎn)位的虛熱量(Qi)與位于該第二裝置的實(shí)際熱量(Q)的比率的值來(lái)計(jì)算,

      該比率的該值與該襯底的該正面上的該第二裝置的特定位置相關(guān)聯(lián),以及

      該點(diǎn)位與該特定位置垂直對(duì)準(zhǔn),并且如該特定位置以相同距離與該襯底的該背面分隔。

      7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),該第一溫度變化頁(yè)獻(xiàn)是使用裝置特性分析技術(shù)來(lái)測(cè)定。

      8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),該第二溫度變化頁(yè)獻(xiàn)等于位于該第二裝置的該第一裝置與該第二裝置之間的第一間距(r1)的實(shí)際熱量(Q)的第一比率以及該第一裝置與該點(diǎn)位之間的第二間距(r2)的該虛熱量(Qi)的第二比率。

      9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng),

      當(dāng)位在該襯底的該背面上且在該點(diǎn)位與該第二裝置之間對(duì)準(zhǔn)的區(qū)域的溫度有別于該標(biāo)稱溫度時(shí),該虛熱量(Qi)有別于位于該第二裝置的該實(shí)際熱量(Q)的鏡射熱量,以及

      當(dāng)該區(qū)域的該溫度達(dá)到該標(biāo)稱溫度時(shí),該虛熱量(Qi)為該實(shí)際熱量(Q)的鏡射熱量。

      10.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),該比率的該值是使用測(cè)試集成電路芯片來(lái)預(yù)先測(cè)定,并且連同與各該第二裝置相關(guān)聯(lián)的虛熱量?jī)?chǔ)存于該內(nèi)存中。

      11.一種方法,其包含:

      通過(guò)處理器自內(nèi)存存取封裝中的集成電路芯片的設(shè)計(jì)布局,該集成電路芯片包含:

      襯底,該襯底具有正面以及與該正面對(duì)立的背面;及

      位于該正面上不同位置的裝置;以及

      通過(guò)該處理器,基于該設(shè)計(jì)布局產(chǎn)生熱模型,該熱模型模型化該襯底的該正面上的第一裝置相對(duì)于標(biāo)稱溫度的總溫度變化,該第一裝置的該總溫度變化是由于該第一裝置的自熱導(dǎo)致的第一溫度變化頁(yè)獻(xiàn)以及由于與該正面上的第二裝置熱耦合導(dǎo)致的第二溫度變化頁(yè)獻(xiàn)的總和,

      該第二溫度變化頁(yè)獻(xiàn)是基于位于與該襯底的該背面相離的一點(diǎn)位的虛熱量(Qi)與位于該第二裝置的實(shí)際熱量(Q)的比率的值來(lái)計(jì)算,

      該比率的該值與該襯底的該正面上的該第二裝置的特定位置相關(guān)聯(lián),以及

      該點(diǎn)位與該特定位置垂直對(duì)準(zhǔn),并且如該特定位置以相同距離與該襯底的該背面分隔。

      12.如權(quán)利要求11所述的方法,由于該自熱導(dǎo)致的該第一溫度變化頁(yè)獻(xiàn)是使用裝置特性分析技術(shù)來(lái)測(cè)定。

      13.如權(quán)利要求11所述的方法,該第二溫度變化頁(yè)獻(xiàn)等于位于該第二裝置的該第一裝置與該第二裝置之間的第一間距(r1)的實(shí)際熱量(Q)的第一比率以及該第一裝置與該點(diǎn)位之間的第二間距(r2)的該虛熱量(Qi)的第二比率。

      14.如權(quán)利要求13所述的方法,

      當(dāng)位在該襯底的該背面上且在該點(diǎn)位與該第二裝置之間對(duì)準(zhǔn)的區(qū)域的溫度有別于該標(biāo)稱溫度時(shí),該虛熱量(Qi)有別于位于該第二裝置的該實(shí)際熱量(Q)的鏡射熱量,以及

      當(dāng)該區(qū)域的該溫度達(dá)到該標(biāo)稱溫度時(shí),該虛熱量(Qi)為該實(shí)際熱量(Q)的鏡射熱量。

      15.如權(quán)利要求11所述的方法,該比率的該值是使用測(cè)試集成電路芯片來(lái)預(yù)先測(cè)定,并且連同與其它第二裝置相關(guān)聯(lián)的其它虛熱量?jī)?chǔ)存于該內(nèi)存中。

      16.一種方法,其包含:

      通過(guò)處理器自內(nèi)存存取封裝中的集成電路芯片的設(shè)計(jì)布局,該集成電路芯片包含:

      襯底,該襯底具有正面、及與該正面對(duì)立的背面;及

      位于該正面上不同位置的裝置;以及

      通過(guò)處理器,基于該設(shè)計(jì)布局產(chǎn)生熱模型,該熱模型模型化該襯底的該正面上的第一裝置的總溫度變化,相對(duì)于標(biāo)稱溫度,該第一裝置的該總溫度變化是由于該第一裝置的自熱導(dǎo)致的第一溫度變化頁(yè)獻(xiàn)以及由于與該正面上的多個(gè)第二裝置熱耦合導(dǎo)致的多個(gè)第二溫度變化頁(yè)獻(xiàn)的總和,

      各第二溫度變化頁(yè)獻(xiàn)對(duì)應(yīng)于第二裝置,并且是基于位于與該襯底的該背面相離的點(diǎn)位的虛熱量(Qi)與位于該第二裝置的實(shí)際熱量(Q)的比率的值來(lái)計(jì)算,

      該比率的該值與該襯底的該正面上的該第二裝置的特定位置相關(guān)聯(lián),以及

      該點(diǎn)位與該特定位置垂直對(duì)準(zhǔn),并且如該特定位置以相同距離與該襯底的該背面分隔。

      17.如權(quán)利要求16所述的方法,該第一溫度變化頁(yè)獻(xiàn)是使用裝置特性分析技術(shù)來(lái)測(cè)定。

      18.如權(quán)利要求16所述的方法,該第二溫度變化頁(yè)獻(xiàn)等于位于該第二裝置的該第一裝置與該第二裝置之間的第一間距(r1)的實(shí)際熱量(Q)的第一比率以及該第一裝置與該點(diǎn)位之間的第二間距(r2)的該虛熱量(Qi)的第二比率。

      19.如權(quán)利要求18所述的方法,

      當(dāng)位在該襯底的該背面上且在該點(diǎn)位與該第二裝置之間對(duì)準(zhǔn)的區(qū)域的溫度有別于該標(biāo)稱溫度時(shí),該虛熱量(Qi)有別于位于該第二裝置的該實(shí)際熱量(Q)的鏡射熱量,以及

      當(dāng)該區(qū)域的該溫度達(dá)到該標(biāo)稱溫度時(shí),該虛熱量(Qi)為該實(shí)際熱量(Q)的鏡射熱量。

      20.如權(quán)利要求16所述的方法,該比率的該值是使用測(cè)試集成電路芯片來(lái)預(yù)先測(cè)定,并且連同與其它第二裝置相關(guān)聯(lián)的其它虛熱量?jī)?chǔ)存于該內(nèi)存中。

      21.一種方法,其包含:

      在封裝中提供測(cè)試集成電路芯片,該測(cè)試集成電路芯片包含:

      襯底,該襯底具有正面以及與該正面對(duì)立的背面;及

      位于該正面上不同位置的測(cè)試裝置;

      選擇所述測(cè)試裝置中位于該襯底的該正面上的特定位置的一個(gè)測(cè)試裝置作為熱源,并且選擇所述測(cè)試裝置中的其它測(cè)試裝置作為傳感器;

      使用供應(yīng)電壓對(duì)該熱源施加偏壓,以便將該熱源加熱至高于標(biāo)稱溫度;

      在該熱源的該施加偏壓期間,于該熱源并于所述傳感器測(cè)定相對(duì)于該標(biāo)稱溫度的溫度變化;

      基于所述溫度變化,測(cè)定位于與該襯底的該背面相離的點(diǎn)位的特定虛熱量與位于該熱源的實(shí)際熱量之間的比率的值,該點(diǎn)位與該特定位置垂直對(duì)準(zhǔn),并且如該特定位置以相同距離與該襯底的該背面分隔;以及,

      在內(nèi)存中儲(chǔ)存該比率的該值,該比率的該值是與該特定位置相關(guān)聯(lián),并且是為了要可用于產(chǎn)生功能性集成電路芯片上的局部溫度變化的熱模型而儲(chǔ)存。

      22.如權(quán)利要求21所述的方法,相對(duì)于該熱源及所述傳感器的該標(biāo)稱溫度的所述溫度變化的該測(cè)定包含測(cè)量表示溫度的效能屬性。

      23.如權(quán)利要求21所述的方法,其更包含在利用該供應(yīng)電壓對(duì)該熱源施加偏壓期間,利用第二供應(yīng)電壓對(duì)所述傳感器施加偏壓,該第二供應(yīng)電壓小于該供應(yīng)電壓,并且進(jìn)一步低到足以避免所述傳感器自熱至高于該標(biāo)稱溫度。

      24.如權(quán)利要求21所述的方法,該測(cè)定該比率的該值包含:

      分別繪出表示位于所述傳感器的溫度變化以及該熱源與所述傳感器的間距之間的關(guān)系的資料;

      尋找擬合該資料的以下方程式的曲線:

      <mrow> <mi>&Delta;</mi> <mi>T</mi> <mo>=</mo> <mi>Q</mi> <mo>*</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <mi>x</mi> <msqrt> <mrow> <msubsup> <mi>r</mi> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <mn>4</mn> <mo>*</mo> <msup> <mi>t</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

      其中,ΔT代表位于溫度傳感器的溫度變化,Q代表位于該熱源的熱量,r1代表介于該熱源與該溫度傳感器之間的間距,t代表襯底的厚度,X代表該比率的該值;以及,

      基于該曲線,測(cè)定該比率的該值。

      25.如權(quán)利要求21所述的方法,其更包含重復(fù)所述溫度變化的該選擇、該施加偏壓、該測(cè)定、以及對(duì)位于不同位置的各該測(cè)試裝置的該特定虛熱量的該測(cè)定。

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