Thermal Performance Analysis of Carbon Materials Based TSV in Three Dimensional Integrated Circuits

材料科学 三维集成电路 热导率 通过硅通孔 集成电路 散热片 热的 工作(物理) 复合材料 机械工程 电子工程 光电子学 工程类 热力学 物理
作者
Peng Xu,Huan Huang,Bing-Qi Zhang,Zhenghua Tang
出处
期刊:IEEE Access [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:11: 75285-75294
标识
DOI:10.1109/access.2023.3297222
摘要

This paper applies the carbon materials (i.e., SWCNT, MWCNT, and GNR) as new prospective filler materials of through silicon vias (TSV) for replacing the conventional copper (Cu) to improve the thermal performance of three-dimensional integrated circuits (3-D ICs). The thermal performance of 3-D ICs with integrated TSVs is investigated and the corresponding numerical calculation model is established in this work. Moreover, the thermal performance of 3-D ICs with integrated carbon materials based TSV is investigated by applying our proposed numerical calculation model. The calculation results illustrate that the 3D-ICs with integrated SWCNT based TSV have a greater thermal performance, as compared with the 3-D ICs integrated other materials (i.e., MWCNT, GNR, and Cu) based TSV. Furthermore, it is also manifested that the temperature of die layer in 3-D ICs can be reduced by increasing the thermal conductivity of package and heat sink, by increasing the radius of TSV and decreasing the spacing between TSV. In addition, it is found that the results of our proposed numerical calculation model are fairly consistent with COMSOL simulation and the maximum relative error for them is not exceeding 2%. The proposed new filler materials in this work has many potential applications in improving the heat dissipation performance of 3-D ICs, meanwhile the presented numerical calculation model can provide guidelines for thermal design of 3-D ICs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
酷波er应助zh采纳,获得10
1秒前
4秒前
zhengnan666完成签到,获得积分10
4秒前
hhh发布了新的文献求助10
5秒前
传奇3应助zz采纳,获得10
6秒前
赫幼蓉完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
Boring完成签到 ,获得积分10
12秒前
五月完成签到 ,获得积分10
13秒前
原子完成签到,获得积分10
16秒前
王志鹏发布了新的文献求助10
17秒前
坦率的从波完成签到 ,获得积分10
18秒前
欣欣完成签到,获得积分10
20秒前
舒适的雁风完成签到,获得积分10
21秒前
zzzqqq完成签到,获得积分10
21秒前
RXY完成签到,获得积分10
30秒前
害怕的听筠完成签到,获得积分10
31秒前
33秒前
song完成签到 ,获得积分10
35秒前
帅气的宽完成签到 ,获得积分10
38秒前
秋思冬念完成签到 ,获得积分10
38秒前
chenlichan发布了新的文献求助10
40秒前
体贴的叛逆者完成签到,获得积分10
40秒前
和谐续完成签到 ,获得积分10
47秒前
fatcat完成签到,获得积分10
51秒前
一行白鹭上青天完成签到 ,获得积分10
51秒前
57秒前
又是一年完成签到,获得积分10
57秒前
飘文献完成签到,获得积分0
58秒前
和科研不太熟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
chenlichan完成签到,获得积分10
1分钟前
zhaoyaoshi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
十点差一分完成签到 ,获得积分10
1分钟前
咖啡味椰果完成签到 ,获得积分10
1分钟前
深情芷发布了新的文献求助10
1分钟前
Zephyr完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
lcxszsd完成签到 ,获得积分10
1分钟前
木野狐发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3965786
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3511071
关于积分的说明 11156136
捐赠科研通 3245633
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793097
邀请新用户注册赠送积分活动 874230
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804268