技术特征：
1.一种三维堆叠芯片的热仿真模型建立方法，其特征在于，具体包括以下步骤：将3d芯片的相关几何构型信息和热属性相关参数录入有限元软件，进行3d芯片模型的绘制；设置3d芯片模型各部分的有效热导率，并将3d芯片模型置于冷却流体环境中，并进行相关仿真参数设置；基于有限元软件进行仿真计算，得到3d芯片模型在环境温度和对流传热冷却条件下的温度分布及热点温度信息。2.如权利要求1所述的一种三维堆叠芯片的热仿真模型建立方法，其特征在于：所述3d芯片由下往上依次包括基板、多个器件层、tsv、散热器和热沉，且每个器件层均包括tim层、die层和核心处理器。3.如权利要求2所述的一种三维堆叠芯片的热仿真模型建立方法，其特征在于：所述相关几何构型信息包括器件层、散热器、基板、tim层、tsv的大小、各部件的间距和核心处理器内的功率分布；所述热属性相关参数包括芯片内各层的材料参数和冷却流体的热特性参数。4.如权利要求2所述的一种三维堆叠芯片的热仿真模型建立方法，其特征在于，所述设置3d芯片模型各部分的有效热导率，具体步骤包括：将3d芯片模型中的热界面材料层设定为由球体与立方体组成的复合材料部件；将3d芯片模型中含有tsv的器件层设定为由圆柱体与立方体组成的复合材料部件；基于热阻串并联方法、积分平均法和maxwell-garnett方法组成的估算方法，计算得到热界面材料层和器件层的有效热导率。5.如权利要求1所述的一种三维堆叠芯片的热仿真模型建立方法，其特征在于，所述进行相关仿真参数设置，具体包括：设定3d芯片模型表面在环境中的强制对流和自然对流的对流传热系数；设定不同的冷却流体雷诺数以模拟实际冷却环境；进行有限元软件的网格划分和求解器的设置。6.如权利要求1所述的一种三维堆叠芯片的热仿真模型建立方法，其特征在于：所述有限元软件的仿真环境为多物理场耦合、非等温流动、三维固体流体传热和层流模型。7.一种三维堆叠芯片的热点温度预测方法，用于对权利要求1中所述3d芯片的热点温度进行预测，其特征在于，具体包括以下步骤：选定机器学习算法所需的样本训练集和测试集，并对选定的样本训练集和测试集进行预处理；基于预设算法确定svm回归预测模型的最佳参数，并使用确定的最佳参数训练svm回归预测模型；拟合预测结果，得到对应的3d芯片热点温度，实现热点温度的预测。8.如权利要求7所述的一种三维堆叠芯片的热点温度预测方法，其特征在于，所述选定机器学习算法所需的样本训练集和测试集，具体为：基于3d芯片中各核心处理器的位置，根据坐标分类作为因变量，对应的热点温度作为果变量；将3d芯片中各层分配不同的功率，各层分配的功率数为因变量，对应的热点温度作为
果变量；将无tsv堆叠芯片的层数以及平均分布tsv堆叠芯片的层数作为因变量，对应的热点温度作为果变量。9.如权利要求7所述的一种三维堆叠芯片的热点温度预测方法，其特征在于：所述预设算法为交叉验证算法或遗传算法。10.如权利要求7所述的一种三维堆叠芯片的热点温度预测方法，其特征在于，在得到对应的3d芯片热点温度，实现热点温度的预测之后，还包括：拟合预测指标，验证热点温度预测的准确性。
技术总结
本发明公开了一种三维堆叠芯片热仿真模型建立及热点温度预测方法，涉及集成电路领域，该三维堆叠芯片的热仿真模型建立方法包括：将3D芯片的相关几何构型信息和热属性相关参数录入有限元软件，进行3D芯片模型的绘制；设置3D芯片模型各部分的有效热导率，并将3D芯片模型置于冷却流体环境中，并进行相关仿真参数设置；基于有限元软件进行仿真计算，得到3D芯片模型在环境温度和对流传热冷却条件下的温度分布及热点温度信息。本发明能够有效提升建模分析方法的利用效率。建模分析方法的利用效率。建模分析方法的利用效率。
技术研发人员：王超
受保护的技术使用者：中南民族大学
技术研发日：2022.07.12
技术公布日：2022/8/12