CN119494314A 一种用于先进封装工艺无源元器件的可缩放模型建模方法 （杭州电子科技大学）

一种用于先进封装工艺无源元器件的可缩本发明提供了一种用于先进封装工艺无源勒展开多项式给定用于多变量参数拟合的围广、可拓展性强的射频集成微系统可缩放模进集成封装工艺中的无源元器件的等效电路模2基于工艺信息与设计需求，确定建立的无源元器件可缩放模型所需基于对无源元器件的分析，建立对应的物理基等效电路模型的拓扑测试数据与补充的易引起测量误差的元器件的EM仿真数据，拟合物理基等效模型，建立基于无源元器件的分析，给定用于变量参数拟合的Scalable方程若Scalable方程的拟合误差满足要求，则将Scalable方程带入Local物理基等效电路2.根据权利要求1所述的用于先进封装工艺无源元器件的可缩放模型建模方法，其特3.根据权利要求2所述的用于先进封装工艺无源元器件的可缩放模型建模方法，其特基于可缩放物理基等效电路模型的可缩放自变量种类、数量以及自4.根据权利要求3所述的用于先进封装工艺无源元器件的可缩放模型建模方法，其特5.根据权利要求1所述的用于先进封装工艺无源元器件的可缩放模型建模方法，其特6.根据权利要求1所述的用于先进封装工艺无源元器件的可缩放模型建模方法，其特7.根据权利要求6所述的用于先进封装工艺无源元器件的可缩放模型建模方法，其特8.根据权利要求1所述的用于先进封装工艺无源元器件的可缩放模型建模方法，其特3程计算获得的元器件值和对应尺寸的Local物理基等效电路模型中的元器件值偏差小，满调整无源元器件的物理基等效电路模型中的元9.根据权利要求1所述的用于先进封装工艺无源元器件的可缩放模型建模方法，其特4在先进集成封装工艺中的无源器件/互连结构的等效电路模型不全、可缩放模型缺失的问变量，以模型元器件值为应变量，采用泰勒展开多项式给定用于多变量参数拟合的5境对易引起测量误差的元器件进行仿真，将仿真得到的数据补充到去嵌后的测试数据中，[0010]若Scalable方程的拟合误差满足要求，则将Scalable方程带入Local物理基等效Scalable方程计算获得的元器件值和对应尺寸的Local物理基等效电路模型中的元器件值合Scalable方程的趋势并要求Local模型仿真结果与对应尺寸的EM和/6[0020]图1为本发明提供的一种用于先进封装工艺无源元器件的可缩放模型建模方法的[0025]图6为本发明提供的实施例一一平板电容器可缩放Global模型的仿真与测试结果[0026]图7为本发明提供的实施例二一平面螺旋电感器物理基等效电路模型的三维结构[0040]图21为本发明提供的实施例四一复杂结构体关于共面波导线CPW互连结构参数缩[0041]图22为本发明提供的实施例四一复杂结构体关于层孔半径参数缩放仿真结果对7[0043]如图1所示，本发明提供了一种用于先进封装工艺无源元器件的可缩放模型建模据工艺信息，确定无源元器件的物理基等效电路模型中的可变尺寸参数和固定的尺寸参以及自变量的尺寸变化范围或边界。基于可缩放物理基等效电路模型的可缩放自变量种电路模型的数量和不同Local物理基等效电路模型对应的尺寸(可变参数数值)；通过上述化范围或边界，确定建立可缩放模型所需的Local(局部)物理基等效电路模型的数量和不数据或测试数据与补充的易引起测量误差的元器件的EM仿真数据，拟合物理基等效模型，8路模型仿真结果拟合至物理基等效电路模型对应尺寸的三维电磁仿真环境(Local物理基等效电路模型的尺寸)的EM和/或测试结果，要求最终拟合所有Local物理基等效电路模型寸参数为自变量，以Local等效电路模型的元器件值为应变量，拟合用于变量参数拟合的系数R2接近1)，且Scalable方程计算获得的元器件值和对应尺寸的Local物理基等效电路其数值变化更符合Scalable方程的趋势并要求Local物理基等效电路模型仿真结果与对应变量)之间的函数或方程关系。完成物理基等效电路模型的拓扑中每一个元器件的Global等效电路模型的仿真结果与对应尺寸的测试数据，检验Global等效电路模型的误于球栅阵列半径可缩放的射频集成微系统互连9了边缘电容效应以及极板金属层厚度的平板电容[0066]完成满足先进集成封装工艺无源器件性能需求的平板电Local模型数量为5个，针对双变量可缩放模型设定Local物理基等效电路模型数量为16个12345物理基等效电路模型的数值以及可缩放方程11.522.533.544.555.5[0099]球栅阵列(BGA,BallGridArray)是先进集成封装工艺互连结构中的重要组成部高度/半径R，即可计算球栅阵列上半部分的直流损耗RBGA,top和上半部分的直流损耗[0104]完成欧姆损耗的计算后，分析球栅阵列的电感值(上部分电感值LBGA,top和下部分[0108]完成球栅阵列的自感以及损耗计算后，分析球栅阵列及焊盘到地的寄生电容分[0112]栅阵列与金属焊盘之间的寄生电容CBGA可定性确定其表达式，电容应与球体表面栅阵列模型包含焊球半径可缩放变量，并给定球栅阵列的可缩放参数扫描范围，如表5所入模型，在完成等效电路元器件的可缩放拟合后，建立BGA结构关于焊球半径的可缩放模12345[0130]以上展示了用于先进集成封装工艺的分立无源器件/互连结构可缩放模型的建[0134]级联已建立的分立的可缩放的金丝键合线模型、可缩放的共面波导线CPW互连模型以及可缩放的铜柱模型，建立关于先进集成封装工艺参数的可缩放复杂互连结构体模杂互连结构体的衬底结构以及材料参数缩放范围如表的共面波导线CPW互连结构参数缩放范围如表[0144]由以上验证过程可得：可缩放的复杂结构体模型关于以上衬底结构以及材料参与三维互连结构设计需求，可基于已建立的分立的可缩放无源元器件的物理等效电路模情况下，对先进集成封装工艺无源器件/互连结构的可缩放模型建模方法进行各种修改和