Wärmeerzeugung in integrierten Schaltkreisen - Heat generation in integrated circuits

Das Problem der Wärmeableitung in integrierten Schaltkreisen hat in den letzten Jahren aufgrund der Miniaturisierung von Halbleiterbauelementen zunehmend an Interesse gewonnen . Der Temperaturanstieg wird für Fälle von Drähten mit relativ kleinem Querschnitt relevant, da ein solcher Temperaturanstieg das normale Verhalten von Halbleiterbauelementen beeinflussen kann.

Joule Heizung

Joule-Heizung ist ein vorherrschender Wärmemechanismus zur Wärmeerzeugung in integrierten Schaltkreisen und ein unerwünschter Effekt.

Vermehrung

Die maßgebliche Gleichung der Physik des zu analysierenden Problems ist die Wärmediffusionsgleichung. Es bezieht sich auf den Wärmefluss im Raum, seine zeitliche Variation und die Stromerzeugung.

${\ displaystyle \ nabla \ left (\ kappa \ nabla T \ right) + g = \ rho C {\ frac {\ partielles T} {\ partielles t}}}$

Wo ist die Wärmeleitfähigkeit , ist die Dichte des Mediums, ist die spezifische Wärme ${\ displaystyle \ kappa}$${\ displaystyle \ rho}$${\ displaystyle C}$

${\ displaystyle k = {\ frac {\ kappa} {\ rho C}} \,}$

die Wärmeleitfähigkeit und ist die Geschwindigkeit der Wärmeerzeugung pro Volumeneinheit. Wärme diffundiert aus der Quelle gemäß Gleichung ([Gleichung: Diffusion]) und Lösung in einem homogenen Medium von ([Gleichung: Diffusion]) hat eine Gaußsche Verteilung . ${\ displaystyle g}$

Siehe auch

• Thermische Simulationen für integrierte Schaltkreise
• Thermische Auslegungsleistung
• Wärmemanagement in der Elektronik

Verweise

Weiterführende Literatur

• Ogrenci-Memik, Seda (2015). Wärmemanagement in integrierten Schaltkreisen: Überwachung und Kühlung auf Chip- und Systemebene . London, Großbritannien: Die Institution of Engineering and Technology. ISBN   9781849199353 . OCLC   934678500 .