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NTIS 바로가기마이크로전자 및 패키징 학회지 = Journal of the Microelectronics and Packaging Society, v.20 no.3, 2013년, pp.1 - 6
박만석 (서울과학기술대학교 NID융합기술대학원) , 김성동 (서울과학기술대학교 기계시스템디자인공학과) , 김사라은경 (서울과학기술대학교 NID융합기술대학원)
3D integrated circuit(IC) technology with TSV(through Si via) liquid cooling system is discussed. As a device scales down, both interconnect and packaging technologies are not fast enough to follow transistor's technology. 3D IC technology is considered as one of key technologies to resolve a device...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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interlayer cooling 시스템이란? | 29-40) 먼저 Fig. 2에서 보는 것과 같은 칩(chip)과 칩 사이에 pin-fin 구조를 이용한 냉각층을 삽입하여 적층시키는 interlayer cooling 시스템을 소개하겠다. Brunschwiler 연구팀은 본 구조로 1 cm2 면적의 칩에서 50 µm 이상의 TSV pitch를 가지고 200 W/cm2 이상의 열 방출 효과를 얻었다고 보고하였다. | |
소자의 열 문제를 해결하기 위한 방안으로 어떠한 재료 연구가 활발히 진행되고 있는가? | 3D 시스템의 경우 열 유속(heat flux)이 매우 높아지고, 면적당 전력이 증가하며, 소자가 과열(overheating)되기 싶고, 또한 소자의 두께가 얇아지면서 hot spot 부분에 열 문제는 더욱 심각해지는 추세이다. 일반적으로 소자의 열 문제를 해결하기 위한 방안으로는 주로 thermal interface material(TIM)이나 heat sink 같은 재료 연구가 활발히 진행되고 있다.12-15) 기존의 paste 나 grease를 이용한 composite 공정 기술이 아닌, diamond를 이용한 하이브리드 구조나 expanded graphite을 이용한 nanocomposite, nano 또는 microparticle filler 등의 연구가 진행되고 있다. | |
TSV의 지름이 커질수록 열 저항과 압력 강하가 증가된 이유는 무엇인가? | 6의 경우 wall당 TSV column이 증가할수록), 그리고 TSV 지름이 커질수록(즉 TSV aspect ratio가 낮아질수록) 열 저항(thermal resistance)과 압력 강하(pressure drop)는 증가되었다. 이는 고정된 칩 면적에서 microchannel의 수가 줄어들기 때문이다.32) 본 보고에서 보듯이 공정과 성능 사이에서 트레이드오프(trade-off)가 발생하기 때문에 반드시 구조의 최적화 작업이 선행되어야 하지만, 위에서 설명한 액체 냉각 시스템은 일반적인 공기 냉각 시스템에 비하여 상당한 열 관리 성능을 보이기 때문에 시도해 볼만한 구조라 하겠다. |
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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