基于嵌入式通道的三维集成电路液体冷却数值分析
应用物理
2020-08-28 v1
摘要
热点是三维集成电路（3D-ICs）高集成密度不可避免的后果之一。消除热点需要采用高效的冷却技术。利用嵌入式通道，可设计液体冷却系统将适量冷却剂输送至芯片的各个位置。本研究采用数值分析方法，考察使用三种冷却剂（水、氟利昂（R22）和液氮（LN））的嵌入式通道对 20 W 热点的冷却效果。热管理与应力研究表明，尽管液氮可提供最低工作温度（164 K），但在 100 mm/s 入口流速下会引起最高应力（355 MPa）。研究还表明，采用平行通道输送冷却剂会导致局部温度和应力的较大差异。这种应力变化可能形成高应力点，从而导致电路失效、性能下降或良率降低。因此，冷却系统与芯片制造应被设计为确保消除高应力热点。
引用
@article{arxiv.2008.11800,
title = {Numerical Analysis of Liquid Cooling of 3D-ICs Using Embedded Channels},
author = {Sakib Islam and Ibrahim Abdel-Motaleb},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.11800},
year = {2020}
}
备注
This article has been accepted for presentation in the IEEE-EIT 2020. The article is 6 pages and 12 Figures