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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 저널정보
- 대한전자공학회 JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE Journal of Semiconductor Technology and Science Vol.21 No.3
- 발행연도
- 2021.6
- 수록면
- 175 - 182 (8page)
- DOI
- 10.5573/JSTS.2021.21.3.175
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The work develops an analytical thermal model for a thermal Through Silicon Vias based heat mitigation power chip whose thermal path is quite different compared to the literatures published. Thermal spreading angle and transverse heat transfer of thermal Through Silicon Vias as well as its thermal stress impact on carrier mobility in active areas have been considered. Traditional one-dimensional thermal model used in three-dimensional integrated circuits and finite element analysis result are used to verify the accuracy of the proposed model. Temperature rise for the proposed structure with respect to the filling-via radius, bulk Si thickness, Through Silicon Via liner thickness and bonding layer thickness are investigated. It can be found that the proposed thermal model is superior than one-dimensional model in contrast with the simulation result which indicates an improvement in the thermal management of thermal Through Silicon Vias based three-dimensional integrated circuits associated with thermal-mechanical reliability.
목차
Abstract
I. INTRODUCTION
II. ANALYTICAL HEAT TRANSFER MODEL
III. SIMULATING AND DISCUSSIONS
IV. CASE STUDY
V. CONCLUSIONS
REFERENCES
참고문헌 (16)
참고문헌 신청
X. Xu, A. Karmarkar, 3d tcad modeling for stress management in through silicon via (tsv) stacks, AIP Conference Proceedings 1378 (1) (2011) 53–66.
T. Jiang, C. Wu, L. Spinella, J. Im, N. Tamura, M. Kunz, H.-Y. Son, B. Gyu Kim, R. Huang, P. S. Ho, Plasticity mechanism for copper extrusion in through-silicon vias for three-dimensional interconnects, Applied Physics Letters 103 (21) (2013) 211906.
H.-C. Cheng, T.-C. Huang, P.-W. Hwang, W.-H. Chen, Heat dissipation assessment of through silicon via (tsv)-based 3d ic packaging for cmos image sensing, Microelectronics Reliability 59 (2016) 84 – 94.
D. Qiu, L. Cao, Q. Wang, F. Hou, X. Wang, Experimental and numerical study of 3d stacked dies under forced air cooling and water immersion cooling, Microelectronics Reliability 74 (2017) 34 – 43.
P. M. Souare, V. Fiori, A. Farcy, F. de Crcy, H. B. Jamaa, A. Bor- bely, P. Coudrain, J. P. Colonna, S. Gallois-Garreignot, B. Gi- raud, S. Cheramy, C. Tavernier, J. Michailos, Thermal effects of silicon thickness in 3-d ics: Measurements and simulations, IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology 4 (8) (2014) 1284–1292.
T. Jiang, C. Wu, L. Spinella, J. Im, N. Tamura, M. Kunz, H.-Y. Son, B. Gyu Kim, R. Huang, P. S. Ho, Plasticity mechanism for copper extrusion in through-silicon vias for three-dimensional interconnects, Applied Physics Letters 103 (21) (2013) 211906.
H.-C. Cheng, T.-C. Huang, P.-W. Hwang, W.-H. Chen, Heat dissipation assessment of through silicon via (tsv)-based 3d ic packaging for cmos image sensing, Microelectronics Reliability 59 (2016) 84 – 94.
D. Qiu, L. Cao, Q. Wang, F. Hou, X. Wang, Experimental and numerical study of 3d stacked dies under forced air cooling and water immersion cooling, Microelectronics Reliability 74 (2017) 34 – 43.
P. M. Souare, V. Fiori, A. Farcy, F. de Crcy, H. B. Jamaa, A. Bor- bely, P. Coudrain, J. P. Colonna, S. Gallois-Garreignot, B. Gi- raud, S. Cheramy, C. Tavernier, J. Michailos, Thermal effects of silicon thickness in 3-d ics: Measurements and simulations, IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology 4 (8) (2014) 1284–1292.
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