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【24h】

Experimentelle und numerische Studie zu thermischen Kopplungen unter Berucksichtigung des Warmespreizwinkels von Silizium-Flip-Chips auf FR4-Substrat bei naturlicher und forcierter Konvektion

机译:在天然强制对流中FR4基板上硅片芯片热扩散角度的热耦合实验和数值研究

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摘要

In aktuellen mikro-elektronischen Systemen mussen verschiedene aktive und passive Bauteile auf engstem Raum miteinander auf dem Substrate (bspw. FR4-Leiterplatte) kombiniert werden. Die dabei stetig steigende Leistungsdichte bedarf einer optimierten Kuhlstrategie und der Definition von konduktiven und konvektiven Entwarmungspfade, die bereits wahrend der Layout-Designphase der Baugruppe berucksichtigt werden sollten. Stromungsmechanische Simulationen (CFD) konnen dabei ein erstes Abbild zur Analyse von Kopplungseffekten zwischen den Warmequellen und der Umgebung liefern. Diese sind jedoch oft zeitaufwendig und es bedarf zumindest ein gewisses Grundverstandnis, um die Fluidmechanischen Parameter, das Vernetzen der Geometrien und die gewonnenen Ergebnisse richtig zu interpretieren. Erste analytische Ansatze zur reduzierten Beschreibung von ungehausten Chips auf Leiterplattensubstrat konnen durch thermische Widerstandsnetzwerke abgebildet und durch Aufteilung der Warmestrome in Richtung Substrat (Warmeleitung) und in Richtung des bewegten Fluides (Konvektion) naher beschrieben werden.
机译:在目前的微电子系统中,各种主动和无源部件必须与基板上的最窄房间组合在一起(例如。FR4电路板)。稳定增加的功率密度需要优化的Kuhl策略和导电和对流设计路径的定义,这些路径应该在模块的布局设计阶段期间已经考虑。机械仿真(CFD)可以提供第一图像,用于分析温泉和环境之间的耦合效应。然而,这些通常是耗时的,并且至少某个基本识字率需要正确地解释流体机械参数,交联几何形状和所获得的结果。首先,用于减少印刷电路板基板上未经证实芯片的描述的分析方法可以通过热阻网络映射,并且可以通过在基板(经纱线)方向上和移动流体方向上的热流分割来描述(对流)。

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