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大面积处理芯片嵌入式微流体冷却技术 被引量：2
1
作者 杨宇驰 吕佩珏 +7 位作者 杜建宇 李沫潼 杨宇东 潘鹏辉 郑德印 张驰 吴道伟 王玮 《微电子学与计算机》 2023年第1期105-123,共19页
随着集成电胳制程趋于极限,登纳德缩放定律逐步失效,芯片的功率密度逐渐提升,尤其是在5G、物联网以及高性能计算快速发展的驱动下,单芯片面积也在增大,热耗散问题日趋严重,传统的冷却方式已无法保证芯片的可靠工作.将热沉制备在芯片内... 随着集成电胳制程趋于极限,登纳德缩放定律逐步失效,芯片的功率密度逐渐提升,尤其是在5G、物联网以及高性能计算快速发展的驱动下,单芯片面积也在增大,热耗散问题日趋严重,传统的冷却方式已无法保证芯片的可靠工作.将热沉制备在芯片内部可以避免封装材料的导热热阻和多层界面热阻,提升冷却性能和冷却效率.学术界针对芯片的嵌入式微流体冷却开展了大量卓有成效的研究和探索,不断提出新型通道结构设计方案,包括平行长直通道、歧管通道、射流通道等.旨在于优化泵功和热阻,在小压降下实现高效冷却.然而,随着芯片面积的增大,在限域空间实现高效冷却将更加困难,工艺难度和制造成本限制了嵌入式液冷的大规模商业化使用,目前在实际IC芯片内演示的冷却方案验证了嵌入式冷却的性能,但复杂度高,兼容性差,冷却性能有待进一步提升.尤其是在3D封装架构下,需要提出兼容小型化、高密度封装的通道结构,通过协同设计,在保证电学互连的前提下实现层间冷却.在优化通道结构设计的同时,还需要简化工艺,降低成本,提升嵌入式微流体冷却的工艺可靠性和长期工作可靠性,才能推进嵌入式微流体冷却技术的实际应用. 展开更多
关键词 嵌入式液冷 微流体冷却 大面积芯片 嵌入式冷却可靠性
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多功能传感器集成综述
2
作者 吕佩珏 黄哲 +8 位作者 王晓明 杨知雨 林晨希 王铭强 杨洋 胡然 苟秋 李嘉怡 金玉丰 《电子与封装》 2023年第8期1-12,共12页
随着5G、智能汽车、物联网(IoT)、智慧医疗等市场的快速增长,其对传感器需求广泛,要求传感器具备微型化、集成化、智能化、低功耗等特点。概述了国内外学者在环境、汽车和生物参数检测等领域应用多功能传感器集成的成果,阐释了多功能传... 随着5G、智能汽车、物联网(IoT)、智慧医疗等市场的快速增长,其对传感器需求广泛,要求传感器具备微型化、集成化、智能化、低功耗等特点。概述了国内外学者在环境、汽车和生物参数检测等领域应用多功能传感器集成的成果,阐释了多功能传感器集成的工艺兼容性及封装的关键技术,分析了多功能传感器集成在模型仿真、产品测试和热管理方面面临的严峻挑战。对多功能传感器集成方案进行了总结,并提出了未来发展趋势。 展开更多
关键词 多功能传感器 集成 MEMS-CMOS
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基于金刚石的先进热管理技术研究进展
3
作者 杜建宇 唐睿 +10 位作者 张晓宇 杨宇驰 张铁宾 吕佩珏 郑德印 杨宇东 张驰 姬峰 余怀强 张锦文 王玮 《电子与封装》 2023年第3期63-76,共14页
以GaN为代表的新一代半导体材料具有宽禁带、高电子饱和速率、高击穿场强等优异的电学性能,使得射频、电力电子器件有了具备更高功率能力的可能,目前限制器件功率提升的主要瓶颈是缺少与之匹配的散热手段。具有极高热导率的金刚石已成... 以GaN为代表的新一代半导体材料具有宽禁带、高电子饱和速率、高击穿场强等优异的电学性能,使得射频、电力电子器件有了具备更高功率能力的可能,目前限制器件功率提升的主要瓶颈是缺少与之匹配的散热手段。具有极高热导率的金刚石已成为提升器件散热能力的重要材料,学术界针对金刚石与功率器件集成的先进热管理技术已经开展了大量有益的研究与探索,但是由于金刚石具有极强的化学惰性和超高的硬度,在实际集成和工艺加工过程中,金刚石-GaN界面容易出现热性能和可靠性问题,甚至会导致器件失效。对金刚石热管理技术的研究进展和存在的问题进行了深入分析,并对未来主要工作方向做了展望。 展开更多
关键词 热管理 功率器件 金刚石 嵌入式冷却
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