在这篇博客中，我将介绍一种新颖的降阶建模方法，这种方法可为电子供应链中的封装热模型交流增添重要价值。嵌入式BCI-ROM技术能够创建精确的集成电路封装降阶热模型，可用于三维CFD电子冷却仿真研究。嵌入式BCI-ROM的精确度接近于详细的热模型，最重要的是，封装的所有内部结构细节（尺寸和所用材料）都不公开，因此无法进行逆向工程。嵌入式BCI-ROM技术是最近发布的SimcenterFlotherm2310软件的一项新功能。请继续阅读，了解热挑战、解决方案、演示和封装建模精度比较。
热建模挑战:
模型数据交换的障碍、典型变通方法和分析保真度风险:
知识产权保护和法律考虑因素为电子产品供应链中的热模型交流制造了障碍。半导体原始设备制造商有时会依靠保密协议与主要客户共享详细的热模型，但这并不总能扩展到向大量客户供货，也无法防止知识产权的意外泄露。许多公司根本拒绝共享详细模型。
嵌入式BCI-ROM=可嵌入的边界条件无关降阶模型。
这种方法具有以下几个宝贵的特点:
1)FANTASTIC方法从数学角度确保了精确度。在提取可嵌入式BCI-ROM时，用户可将所需精度设定为可接受的相对误差。热传导系数(HTC)范围由用户在提取降阶模型时设定。
3)该方法支持任意数量的热源，可全面支持具有多个芯片的现代封装结构，以及包含单个芯片上多个功率耗散区的更高保真建模方法。
以下是对现有封装热建模选项的比较，根据4项标准对适用性进行评估。
只有嵌入式BCI-ROM模型才能满足以安全可传输形式进行三维热分析的所有4项标准。
观看以下视频，了解如何创建嵌入式BCI-ROM（作为创建者角色），然后将其安装在系统级SimenterFlotherm模型外壳中的PCB上（作为使用者角色）。
点击图片即可跳转原文观看视频
SimcenterFlothermXT中的SimcenterFlothermPackageCreator可帮助工程师在数分钟内轻松创建精确、详细、基于三维CAD的芯片封装热模型，以便直接用于板级和系统级电子热仿真。工程师现在可以在PackageCreator中创建流行封装系列的详细几何模型，然后将其直接导出到SimcenterFlotherm，以创建详细模型作为导出嵌入式BCI-ROM的基础。以下视频包括上述演示视频中使用的倒装芯片BGA处理器封装的创建过程。
以上我总结了嵌入式BCI-ROM与标准精简模型和详细热模型的区别和主要优势，并针对4个标准列出了表格。为了说明稳态下的准确性，对3个不同的系统模型进行了分析。每个模型中的一些封装最初使用详细模型建模，然后使用2R、DELPHI和嵌入式BCI-ROM模型对集成电路封装进行相同的稳态模拟。下表显示了与详细热模型结果相比的最大误差变化的精度。
从表中可以看出，与详细热模型结果相比，嵌入式BCI-ROM的误差远小于5%，其精确度与标准DELPHI模型方法相同，甚至更高。嵌入式BCI-ROM支持多个热源和瞬态模拟选项，是DELPHI方法的重大升级。在对详细热模型和嵌入式BCI-ROM的稳态比较进行仔细研究时，让我们考虑一个水平安装在外壳中的印刷电路板模型。FCBGA处理器上有一个散热器。冷却方式仅为自然对流。
下图是同一电路板的平面图，显示了电路板的顶部和底部。从表面温度和结温图对比（右图）可以看出，封装的精度接近，结果差异很小。从元件封装模型的精度比较图来看，最大差异为离群值的2.5%，平均差异小于0.9%。这有力地证明了嵌入式BCI-ROM在完全保密的情况下可以达到可接受的准确度水平。
高密度先进封装(HDAP)
芯粒
功率电子–IGBT模组
针对用户：创建和使用可嵌入式BCI-ROM的指导文件可确保准确性和稳定性。您可以在西门子支持中心下载验证文件和最佳实践指南。
SimcenterFlotherm中的嵌入式BCI-ROM与其他类型的BCI-ROM一样，利用其与边界条件无关的特性，支持在不同建模环境中进行快速、准确的热建模。这些其他BCI-ROM支持在独立电路仿真、一维系统建模软件工具或其他单独解决方案中进行电热联合仿真。