三维堆叠芯片层间及部分加密微通道冷却性能分析

摘要

层间微通道冷却是三维堆叠芯片散热方案中最具前景的方案之一。针对非均匀热源三维堆叠芯片，首先分析2种热源布局方式对换热性能的影响;其次针对整体换热性能较高的热源分布方式1热源温升大、温度分布不均的问题，提出局部加密微通道结构来强化传热。结果发现，相比于均匀微通道结构，在所研究范围内，局部加密微通道的最高温度、最大温差分别减小25.4、15.6 K。当泵功为0.185 W时，局部加密结构的热阻降低了31%;同时局部加密结构对应的流量仅为180 m L/min，而均匀微通道结构对应的流量为225 m L/min。加密结构在强化换热的同时，可以降低散热所需要的流量，减少冷却系统的负重，这在实际应用中具有重要意义。

关键词

三维堆叠芯片 / 层间冷却 / 微通道 / 非均匀发热 / 局部加密 / 热阻