[发明专利]一种基于电磁场和温度场的器件建模方法

说明书

本发明公开了一种基于电磁场和温度场的器件建模方法，步骤S1，在室温下测定第一器件独立工作时的第一温度分布曲线f1，并测定器件独立工作时的输出结果，生成第一输出结果曲线g1；步骤S2，在室温下，分别测定与所述第一器件距离为di的第i器件工作时的第一器件工作时的温度分布曲线f1i；步骤S3，设定第一温度分布曲线f1，第一输出结果曲线g1为标准曲线，将上述步骤S2中的第一器件温度分布函数T(di,f1i,gi)中对应的温度分布曲线和输出结果曲线分别与标准曲线进行比对；步骤S4，根据形成的第一器件温度分布函数T(di,f1i,gi)，以及单一器件温度场差值矩阵T1(di,f1i,F1i)以及单一器件输出结果误差矩阵T1(di,f1i,G1i)，生成多器件温度场矩阵Tn(dn,f1n,g1n)。

技术领域

本发明涉及器件建模方法技术领域，且更具体地涉及一种基于电磁场和温度场的器件建模方法。

背景技术

目前，器件的电磁场建模的常用方法包括：物理模型、数学模型和黑箱模型等。其中物理模型是指基于工艺材料或半导体器件的物理特性进行理论分析和计算，这种模型通常用来设计器组件，从设计电路的角度来看其应用不方便，而且仿真非常耗时，另外工艺上稍有改变，模型就会失效。但这种模型也有其优点，即物理概念清晰，能够在不依赖测试结果的情况下预测器件的性能；数学模型是指对物理特性进行抽象，得到其参数化的数学表达形式。这种模型是电子系统工艺级和器件级建模中实用的方法，模型精度主要取决于等效电路的形式及其数学描述。该模型中，反映器件特性的模型方程是基于器件物理方程导出的，但是做了必要的等效和简化。这类模型的优点是需要的数据少，建立模型需要的时间较短，其缺点是无法与工艺技术相互关联；黑箱模型(black box model)是把建模对象看成一个黑箱，不需要知道内部的结构和作用机理，只需知道端口的工作特性，确定该从激励信号到响应信号之间的数值转换关系。显然，这是一种纯粹的数学模型，它无需相关的物理工艺知识和电路结构知识，因此建模的背景知识可独立于各专业学科外。

中国专利公开号CN109635519A，公开了一种基于电磁场和温度场耦合的微波光子器件建模方法，通过对室温下的器件独立工作的分度曲线情况进行测定及建模，其他温度情况进行运算及推导。该中方式下，多环境下的建模结果并不准确，只依赖于推导计算。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种基于电磁场和温度场的器件建模方法，包括：

步骤S1，在室温下测定第一器件独立工作时的第一温度分布曲线f1，并测定器件独立工作时的输出结果，生成第一输出结果曲线g1；

步骤S2，在室温下，分别测定与所述第一器件距离为di的第i器件工作时的第一器件工作时的温度分布曲线f1i，以及第i输出结果曲线gi，以及第i器件的第i温度分布曲线fi，形成第一器件温度分布函数T(di,f1i,gi),其中，i大于等于2，生成该三维矩阵；生成第i器件的第i温度分布曲线fi的一维矩阵；

步骤S3，设定第一温度分布曲线f1，第一输出结果曲线g1为标准曲线，将上述步骤S2中的第一器件温度分布函数T(di,f1i,gi)中对应的温度分布曲线和输出结果曲线分别与标准曲线进行比对，分别获得单一器件温度误差曲线F1i,以及单一器件输出结果误差曲线G1i，形成单一器件温度场差值矩阵T1(di,f1i,F1i)以及单一器件输出结果误差矩阵T1(di,f1i,G1i)；

步骤S4，根据形成的第一器件温度分布函数T(di,f1i,gi)，以及单一器件温度场差值矩阵T1(di,f1i,F1i)以及单一器件输出结果误差矩阵T1(di,f1i,G1i)，生成多器件温度场矩阵Tn(dn,f1n,g1n)；