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二维多芯片组件热阻模型

汪永超  魏昕  章国豪  胡正发  赵忠伟  
【摘要】:随着芯片功率密度的增大,对多芯片组件(MCM)可靠性设计提出了更高的要求,热阻是MCM可靠性设计的重要参数之一,影响着芯片的结温和运行条件。以MCM发光二极管(LED)为例,对热阻拓扑网络模型和热阻矩阵模型的芯片结温进行了理论分析,研究了在不同芯片功耗、基板导热系数和芯片间距下两种模型与ANSYS仿真结果的误差,并分析了热阻拓扑网络模型误差大的原因。根据芯片热耦合效应和扩散热阻原理,提出了一种耦合扩散热阻的拓扑网络模型,并得出该新型热阻拓扑网络模型的结温表达式与热阻矩阵模型一致,推导出耦合扩散热阻即为芯片与基板热流区域之间的热阻,揭示了二维MCM的热耦合规律,为二维MCM的可靠性设计提供了理论依据。

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