Modelowanie nieliniowych zjawisk termicznych w układach elektronicznych przy wykorzystaniu programu SPICE

• Autorzy: Kamiński M. , Janicki M. , Napieralski A.

Warianty tytułu

EN

Application of RC equivalent networks to modelling of nonlinear thermal phenomena

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zaprezentowano sposób adaptacji metody równoważnej sieci RC do rozwiązywania nieliniowych problemów termicznych w układach elektronicznych. Korzystając z istniejących analogii pomiędzy równaniem opisującym dyfuzję ciepła, metodą różnic skończonych oraz metodą równoważnych sieci RC dla problemów liniowych, autorzy zaproponowali równoważny opis elektryczny uwzględniający nieliniowe warunki brzegowe i wpływ temperatury na parametry materiałowe krzemu. Do każdego elementu przedstawiono odpowiadający mu schemat elektryczny i odpowiedni opis w formacie wejściowym programu SPICE. Zaproponowaną metodę zweryfikowano przy wykorzystaniu wybranych struktur testowych.

EN

This paper presents an adaptation of the equivalent RC network method for the solution of nonlinear thermal problems in electronic circuits. Taking advantage of the analogies existing between the heat equation, the finite difference method and the method of RC equivalent networks, the authors proposed an equivalent electrical description for the thermal problem with nonlinear boundary conditions and temperature dependent silicon thermal properties. First, for each element an equivalent electrical scheme is presented together with its corresponding description in the SPICE input format. Next, the proposed method is verified based on the simulations of selected test structures.

Słowa kluczowe

PL

symulacja zjawisk termicznych; nieliniowy przepływ ciepła; metoda różnic skończonych; metoda równoważnej sieci RC

EN

thermal simulation; nonlinear heat transfer; finite difference method; RC equivalent network

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 48, nr 10
• Strony: 7--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kamiński M.

autor

Janicki M.

autor

Napieralski A.

• Politechnika Łódzka, Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych

Bibliografia

• [1] Furmanczyk M., Jablonski G. and Napieralski A.: Thermal simulation with TULSOFT package in the CADENCE design framework. 2nd THERMINIC, Sept. 25-27, 1996, Budapest, Hungary, pp. 35-40.
• [2] Carslaw H. S. and Jaeger J. S.: Conduction of heat in solids. Clarendon Press, Oxford, 1947.
• [3] Ozisik M. N.: Heat conduction. Wiley, 1993.
• [4] Janicki M. and Napieralski A.: Analytical transient solution of heat equation with variable heat transfer coefficient. THERMINIC, 1-4 Oct., 2002, Madrid, Spain, pp. 235-240.
• [5] Rencz M., Szekely V.: Studies on the Nonlinearity Effects in the Dynamic Compact Model Generation of Packages. IEEE TCPT, vol. 27, 2004, p. 124.
• [6] Incropera F., De Witt D.: Fundamentals of heat and mass transfer. Wiley, 2002.
• [7] Kamiński M. and Napieralski A.: Solving of non-linear equation of thermal conduction. MIXDES, Szczecin, Poland, 24-26 June, pp. 302-307, 2004.
• [8] Gerstenmaier, Wachutka G.: Transient temperature fields with general nonlinear boundary conditions in electronic systems. IEEE TCPT, vol. 28, pp. 23-33, 2005.