超级计算机子系统的热管理与无线传感网3D-MCM的设计制造及热机械可靠性研究

发布时间：2024-04-01 00:49

　　对国内超级计算机子系统进行了散热分析和设计优化并完成了无线传感网用三维多芯片组件的设计制造及其热机械可靠性研究。 超级计算机散热分析方面：利用计算流体力学(CFD)软件模拟了内含128个发热芯片的超级计算机子系统—机箱中的热流场，并对机箱的多个参数的影响分别进行了研究和优化。采用正交试验方法对各个影响因素的显著性进行了分析。样机的测试结果验证了建模的合理性和优化的正确性。采用全面试验设计法对平行板散热器的齿厚、齿间距及材料进行了研究，建立了散热器热阻模型，揭示了机箱温度对散热器齿间距和齿厚的关系曲线是散热器传导热阻和对流热阻共同作用的结果。对散热器的判据公式比奥准则的局限性进行了分析和修正。最后总结出了超级计算机中平行板散热器的散热经验公式。 无线传感网用3D-MCM方面：融合了FCOB、COB、BGA等封装技术，通过倒装焊和引线键合互连技术在埋置式多层有机基板上实现塑封BGA器件和基带裸芯片的混载集成，从而实现一种面向客户定制的实用型3D-MCM。对组件结构的热设计和评估结果表明该结构从散热可靠性角度可行。组件面积为原2D封装面积的30％，组装效率达到70％。功能测试结果表明，组件的...

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【部分图文】：

图1.1电子封装的分类

转变为适用于机器或系统的形式，并使之为人类社会服务的科学与技术，统称为电子封装工程。按结构分类，微电子封装分为四个层次，如图1.1所示[’]。第。级封装通常指的是芯片制造，第一级封装指的是将芯片封装成不同的芯片组件结构，第二级封装指的是主板上的表面贴装和直接安装，第三级封装通常指....

图1.2高密度封装发展历程

二级封装(PCB或卡}Se以)ndleve}P韶kage(PCBoreard)三级封装(母板》IevelPaekak罗otherboa司)图1.1电子封装的分类子封装发展历程子封装技术一向是跟踪有源器件芯片的发展而发展的，而现代微电子规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VL....

图1.3封装结构形式的发展趋势

从封装结构的发展看，由于元件集成度的不断提高以及封装向高密度、小型化、多引脚的发展，四边布置引脚的QFP已不能满足窄节距的要求。BGA代替部分QFP已为既成事实，见图1.3。与此同时，BGA也在向CSP等更先进的封装结构形式发展。溉溉溉一一霎霎、、琶琶一一....

图1.4ASAT公司PBGA封装外形和结构示意图

图1.4ASAT公司PBGA封装外形和结构示意图CBGA与PBGA的不同之处在于:其基板是多层陶瓷材料;陶瓷基板下表面的焊球阵列为90Pb/IOSn，除具有电气互连作用外还具有刚性支撑作用。CBGA封装方式存在如下问题:a)cBGA实装中存在PcB和多层陶瓷基板之间的cTE不匹配....

本文编号：3944752