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三维集成电路热管理的解析有限元建模

消耗积分:0 | 格式:pdf | 大小:0.46 MB | 2019-03-20

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  目的-本文旨在基于从多模具堆到环境的散热路径,建立热阻网络模型,并考虑热扩散电阻和一维热阻的复合效应。当热沿大平板的水平方向流动时,热扩散阻力占热扩散阻力的大部分。本研究探讨了与3D技术固有的热阻(包括结合层的热阻和通过硅通孔的热阻)相比,确定温度升高的作用。

  设计/方法/方法-本文提出了一种有效的方法,可用于预测硅片热源的热失效。建立了三维集成电路(IC)封装(包括整个结构)的分析模型,以估计芯片的温度。本文利用拉普拉斯方程和热阻网络两种基本理论,计算了三维集成电路封装的一维热阻和热扩散热阻。

  。研究结果-本文提供了一个三维集成电路封装的综合模型,从而改进了现有的分析方法来预测三维集成电路封装芯片上的热源温度。

  研究局限性/影响-基于上述缺点,本研究旨在确定使用分析电阻模型是否可以改善3D IC封装中硅片的温度升高处理。为了达到这一目的,在对热源区域施加热流时,利用一个简单的矩形板来分析热源的温度。其次,将纯板的分析模型应用到三维集成电路封装中,并对其温升进行了分析和讨论。

  实际意义-本文的主要贡献是使用一个简单的概念和一个理论电阻网络模型,通过重新设计印刷电路板的参数或材料来提高对热故障的当前理解。

  社会影响-在本文中,基于热阻计算和网络模型分析,提出了一个三维集成电路封装的分析模型。

  原创性/价值-这项工作的目的是估计硅片的平均温度,并了解3D IC封装中的热对流路径。结果揭示了完整结构的这些现象,包括tsv和bump,并突出了用于创建3D IC封装的材料的不同热导率。

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