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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.
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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
下载PDF
职称材料
微针鳍散热器结构参数模拟及优化
被引量:
3
2
作者
王志敏
叶贵根
+1 位作者
薛世峰
巩亮
《半导体光电》
CAS
北大核心
2020年第4期535-541,共7页
通过数值模拟研究了交错式微针鳍散热器的散热效应,分析了针鳍阵列间距和高度对散热器壁温和压降的影响。结果表明,压降随针鳍间距和针鳍高度的减小而呈非线性增加;壁温随针鳍间距的增大而上升,随针鳍高度的增加则呈现出波动趋势。基于...
通过数值模拟研究了交错式微针鳍散热器的散热效应,分析了针鳍阵列间距和高度对散热器壁温和压降的影响。结果表明,压降随针鳍间距和针鳍高度的减小而呈非线性增加;壁温随针鳍间距的增大而上升,随针鳍高度的增加则呈现出波动趋势。基于上述研究,进一步利用响应表面近似法对微针鳍的横向间距、纵向间距和高度进行了优化,优化后压降最大可降低61.11%。
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关键词
微
针鳍散热器
热点
微流体冷却
参数优化
原文传递
题名
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
杜建宇
李沫潼
杨宇东
潘鹏辉
郑德印
张驰
吴道伟
王玮
机构
北京大学集成电路学院
清华大学航天航空学院
西安微电子技术研究所
出处
《微电子学与计算机》
2023年第1期105-123,共19页
文摘
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.
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
Keywords
Embedded liquid cooling
microfluidic cooling
large-area chips
reliability of embedded cooling
分类号
TP302 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
TN406 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
微针鳍散热器结构参数模拟及优化
被引量:
3
2
作者
王志敏
叶贵根
薛世峰
巩亮
机构
中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院
中国石油大学(华东)新能源学院
出处
《半导体光电》
CAS
北大核心
2020年第4期535-541,共7页
基金
国家自然科学基金项目(11972376)
山东省自然科学基金项目(ZR2019MA007)
中央高校基本科研专项基金项目(19CX02032A)。
文摘
通过数值模拟研究了交错式微针鳍散热器的散热效应,分析了针鳍阵列间距和高度对散热器壁温和压降的影响。结果表明,压降随针鳍间距和针鳍高度的减小而呈非线性增加;壁温随针鳍间距的增大而上升,随针鳍高度的增加则呈现出波动趋势。基于上述研究,进一步利用响应表面近似法对微针鳍的横向间距、纵向间距和高度进行了优化,优化后压降最大可降低61.11%。
关键词
微
针鳍散热器
热点
微流体冷却
参数优化
Keywords
micro pin-fin heat sink
hot spot
microfluidic cooling
parameter optimization
分类号
TK121 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大面积处理芯片嵌入式微流体冷却技术
杨宇驰
吕佩珏
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
2
下载PDF
职称材料
2
微针鳍散热器结构参数模拟及优化
王志敏
叶贵根
薛世峰
巩亮
《半导体光电》
CAS
北大核心
2020
3
原文传递
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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