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2.5D微系统多物理场耦合仿真及优化

         
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微系统封装需要综合考虑电、热和力学性能的多物理场耦合问题.以某款2.5D微系统封装结构为研究对象,实测验证了2.5D微系统封装仿真模型准确性,完成了关键部件-TSV转接板(Through-Silicon-Via,TSV)的电-热-力多物理场耦合仿真分析.综合分析了TSV转接板的电性能、热性能和力学性能,仿真结果表明,初始TSV转接板结构电信号传输效率仅为73%、局部温度高达122.3℃以及受热发生的形变量为2.24um;由电-热耦合造成的结构形变使得电信号传输效率降低了6%.结合哈默斯雷实验设计方法、遗传算法等优化理论完成了TSV转接板结构的多物理场协同优化设计.仿真结果表明,优化后的TSV转接板插入损耗S21减小,电信号传输效率提高到80%,最高温度降低18%,最大形变减少19.6%.

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