Thermal-Stress Coupling Optimization for Coaxial through Silicon Via

多物理 同轴 有限元法 粒子群优化 联轴节(管道) 压力(语言学) 热的 材料科学 通过硅通孔 计算机科学 结构工程 机械工程 工程类 复合材料 算法 物理 光电子学 语言学 哲学 气象学
作者
Dongdong Chen,Yintang Yang,Xianglong Wang,Di Li,Yi Liang,Changqing Xu
出处
期刊:Symmetry [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:15 (2): 264-264 被引量:4
标识
DOI:10.3390/sym15020264
摘要

In this paper, a thermal-stress coupling optimization strategy for coaxial through silicon via (TSV) is developed based on the finite element method (FEM), artificial neural network (ANN) model and particle swarm optimization (PSO) algorithm. In order to analyze the effect of design parameters on the thermal-stress distribution of coaxial TSV, the FEM simulations of coaxial TSV are conducted by COMSOL Multiphysics. The structure of coaxial TSV is symmetric. The mapping relationships between the design parameters and performance indexes are described by ANN models based on the simulation data of FEM. In addition, the multi-objective optimization function is formulated based on the desired performance indexes, and then the design parameters are optimized by the modified PSO algorithm. Based on the optimized design parameters, the effectiveness of the developed method is validated by FEM simulations. The simulated performance indexes agree well with the desired ones, which implies that the design parameters of coaxial TSV can be optimized to control the thermal-stress distribution. Therefore, the thermal-stress coupling optimization of coaxial TSV can achieve thermal-stress management to improve its reliability.
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