芯片堆疊中散熱分析方法研究.pdf

1、堆疊立體組裝技術(shù)具有組裝密度高、互連線短、體積小、重量輕、性能好等特點。特別是航空、航天中對電子器件的體積和重量的限制，更體現(xiàn)了堆疊立體組裝技術(shù)的優(yōu)越性。但隨著芯片的集成度、功率密度的日益提高，單位體積內(nèi)的功耗不斷增大，導致發(fā)熱量增加和溫度急劇上升，從而強化了組件內(nèi)部由熱驅(qū)使而形成的機械、化學和電學等多方面的相互作用，降低了芯片的性能和可靠性。元器件的失效率與節(jié)溫成指數(shù)關(guān)系，性能隨溫度的升高而下降。因此堆疊芯片的熱分析是非常必要的。

2、r>　　本文將有限元法和熱網(wǎng)絡(luò)法應用到堆疊芯片的散熱分析中。詳細分析堆疊芯片的結(jié)構(gòu)材料、芯片尺寸、導熱系數(shù)及傳熱途徑等問題；提出了建立幾何模型及合理劃分網(wǎng)格的方法；確定了邊界條件并進行了堆疊芯片有限元仿真模擬。實驗得出的五條結(jié)論表明，本文建立的有限元模型能夠準確地反映出堆疊芯片的熱分布狀況。其次，本文以熱網(wǎng)絡(luò)法基本理論為指導將堆疊芯片的溫度場離散化為網(wǎng)格，模擬電路的方法構(gòu)成等效熱網(wǎng)絡(luò)，將場的問題轉(zhuǎn)化為路的問題求解。根據(jù)熱網(wǎng)絡(luò)模型，推導出